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The present work shows results on elemental distribution analyses in Cu(In,Ga)Se2 thin films for solar cells performed by use of wavelength-dispersive and energy-dispersive X-ray spectrometry (EDX) in a scanning electron microscope, EDX in a transmission electron microscope, X-ray photoelectron, angle-dependent soft X-ray emission, secondary ion-mass (SIMS), time-of-flight SIMS, sputtered neutral mass, glow-discharge optical emission and glow-discharge mass, Auger electron, and Rutherford backscattering spectrometry, by use of scanning Auger electron microscopy, Raman depth profiling, and Raman mapping, as well as by use of elastic recoil detection analysis, grazing-incidence X-ray and electron backscatter diffraction, and grazing-incidence X-ray fluorescence analysis. The Cu(In,Ga)Se2 thin films used for the present comparison were produced during the same identical deposition run and exhibit thicknesses of about 2 µm. The analysis techniques were compared with respect to their spatial and depth resolutions, measuring speeds, availabilities, and detection limits.
Environmental Risk Assessment of Treated Timber in Service - the Environment Focus Group Approach
(2000)
In the context of the Biocidal Products Directive (98/8/EC), and of the OECD work on wood preservatives, the Environment Focus Group (EFG), comprising 8 institutes and the European Wood Preservative Manufacturers Group, has been working on the environmental risk assessment of treated timber in service. A literature review of emissions from treated timber has revealed that very little existing data is usable for environmental risk assessment; the most relevant data are kinetic curves of emissions over time, which show clearly the non-linear emissions behaviour of treated wood over time. The EFG has suggested real exposure conditions for treated timber in the environment, and listed typical exposure scenarios. Five representative scenarios are characterised in detail, for use in the calculation of Predicted Environmental Concentrations (PECs). The existing methods to determine emissions from treated wood have been reviewed. Most existing experimental models cannot be used to predict environmental emissions. Monitoring of commodities in service has its specific constraints. Chemical analysis and ecotoxicity testing have also been reviewed and their relationship has been discussed. Principles for the design of experimental models, for the determination of emission fluxes from treated wood to the environment, have been established.
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.
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.
Chemischer Angriff auf Betonbauwerke - Bewertung des Angriffsgrads und geeignete Schutzprinzipien
(2014)
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.
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.
Materials that confer antimicrobial activity, be that by innate property, leaching of biocides or design features (e.g., non-adhesive materials) continue to gain popularity to combat the increasing and varied threats from microorganisms, e.g., replacing inert surfaces in hospitals with copper. To understand how efficacious these materials are at controlling microorganisms, data is usually collected via a standardised test method. However, standardised test methods vary, and often the characteristics and methodological choices can make it difficult to infer that any perceived antimicrobial activity demonstrated in the laboratory can be confidently assumed to an end-use setting. This review provides a critical analysis of standardised methodology used in academia and industry, and demonstrates how many key methodological choices (e.g., temperature, humidity/moisture, airflow, surface topography) may impact efficacy assessment, highlighting the need to carefully consider intended antimicrobial end-use of any product.
Die Klinkerphasenbildung durch Sinterung in Drehrohröfen bei der Herstellung von Portlandzementklinker (PZK) ist gründlich erforscht und optimiert. Im Hinblick auf mögliche ökonomische und ökologische Vorteile befassen sich aktuelle Forschungsvorhaben darüber hinaus mit der Herstellung von Klinkermineralen aus Stahlwerksschlacken, die eine vergleichbare chemische Zusammensetzung aufweisen.
Neuste Untersuchungen zeigen, dass nach der reduzierenden Behandlung schmelzflüssiger Linz-Donawitz-(LD)-Schlacken und Abscheidung des gebildeten metallischen Eisens eine mineralische Schlacke entsteht, die unabhängig von ihren Abkühlbedingungen ca. 50–60 Gew.% des wichtigsten Klinkerminerals Alit (C3S) enthält und eine hohe hydraulische Reaktivität aufweist.
Die Stabilität des Alits auch nach langsamer Abkühlung deutet auf eine Stabilisierung des Minerals durch Nebenelemente aus den LD-Schlacken hin. Ein sinkender Anteil an LD-Schlacke durch Zusatz synthetischer Schlackemischung, die sich hinsichtlich ihrer Hauptkomponenten wie eine ausreduzierte LD-Schlacke zusammensetzt, führt zu einem Rückgang des Alitgehaltes und dem Zerfall der Schlacke beim Erstarren.
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.
This study uses conventional 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd isotope and interelement ratios of Ca, Sr, K, Mn, Mg and Ti as fingerprints for provenancing ordinary Portland cements (OPC). Herein, the first database of Sr and Nd isotope ratios investigated in OPCs, stemming from 29 cement plants located worldwide, was created. The results show that the Sr isotope ratios of OPCs are higher than those of seawater from the observed geological period. The spread of 143Nd/144Nd in OPCs is not as large as the spread for 87Sr/86Sr isotope ratios. However, the combination of both Sr and Nd isotope ratios provides the potential for distinguishing between cements of different production sites. Most of the OPCs investigated have measurable differences in their 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd isotope ratios, which can be employed as a valuable analytical fingerprinting tool. In the case of equivocal results, divisive hierarchical clustering was employed to help overcome this issue. The construction of geochemical profiles allowed the computing of suitably defined distances between cements and clustering them according to their chemical similarity. By applying this methodology, successful fingerprinting was achieved in 27 out of the 29 ordinary Portland cements that were analysed.