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Influences of Surface Properties on the Reflection Intensity - Towards in Situ Monitoring During Early Age Hydration of CEM I

  • 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 concreteInterlayer 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.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Eric SchönseeORCiD, Götz HüskenORCiD, Amarteja KocherlaORCiD, Christoph StrangfeldORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of Nondestructive Evaluation
Jahr der Erstveröffentlichung:2026
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.4 Baustofftechnologie
8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.2 Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Springer Nature
Jahrgang/Band:45
Ausgabe/Heft:1
Aufsatznummer:28
Erste Seite:1
Letzte Seite:17
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Additive manufacturing; Cement; In situ hydration monitoring; Isothermal calorimetry; Optical methods; Reflection intensity
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Infrastruktur / Green Intelligent Building
DOI:10.1007/s10921-025-01326-2
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-653430
ISSN:1573-4862
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:12.01.2026
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:19.01.2026
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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