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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.
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.
Ni-Cu alloys are promising for application at temperatures between 400–900 °C and reducing atmospheres with high C-contents. Typically, under such conditions, metallic materials in contact with the C-rich atmosphere are degraded by a mechanism called metal dusting (MD). Ni-Cu-alloys do not form protective oxide scales, but their resistance is attributed to Cu, which catalytically inhibits the C-deposition on the surface. Adding other alloying elements, such as Mn or Fe, was found to enhance the MD attack of Ni-Cu alloys again. In this study, the effect of the Mn and Fe is divided into two affected areas: the surface and the bulk. The MD attack on binary Ni-Cu alloys, model alloys with Fe and Mn additions, and commercial Monel Alloy 400 is experimentally demonstrated. The surface electronic structure causing the adsorption and dissociation of C-containing molecules is investigated for model alloys. Analytical methods such as scanning electron microscopy combined with energy-dispersive X-ray spectroscopy, electron probe microanalysis combined with wavelength-dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction analysis, and near-edge X-ray absorption fine structure measurements were used. The results are correlated to CALPHAD calculations and atomistic simulations combining density functional theory calculations and machine learning. It is found that the Cu content plays a significant role in the surface reaction. The effect of Mn and Fe is mainly attributed to oxide formation. A mechanism explaining the enhanced attack by adding both Fe and Mn is proposed.
Wood-eating termites feed on a diet highly deficient in nitrogen. They must complement their diet with the aid of nitrogen-fixing bacteria. Nitrogen fixation in the gut has been demonstrated, but information about nitrogen-fixing bacteria in pure culture is scarce. From the higher termite Nasutitermes nigriceps the symbiotic bacterial strain M3A was isolated, which thrives in the hindgut contents. The Gram-negative strain exhibited similarities to the species of the genus Ensifer (including Sinorhizobium) on the basis of morphological and physiological/biochemical features. The 16S rRNA gene analysis showed the highest sequence similarity of the isolate M3A to Ensifer adhaerens (>99%; ATCC 33499). The DNADNA hybridization revealed a similarity of 66% with E. adhaerens (NCIMB12342T). In contrast to the type strain the isolate M3A possesses the capacity to nodulate plant roots. This is the first report on the detailed identification of a rhizobia-related strain from the intestinal tract of animals. Strain M3A has been deposited with two culture collections (DSM10169; ATCC BAA-396).
Kunststoffe sind wichtige Werkstoffe und heutzutage aus Haushalt und Wirtschaft nicht mehr wegzudenken. Seit Anfang der 1970er-Jahre wird das Vorkommen von Kunststoffpartikeln in Küstengewässern beschrieben. Inzwischen ist Mikroplastik nicht nur im marinen Bereich, sondern auch in weiteren Umweltkompartimenten, Biota und technischen Einrichtungen der Wasserwirtschaft nachgewiesen worden, in dieser Arbeit wird ein Überblick über das Vorkommen von Mikroplastik in der aquatischen Umwelt und ersten bekannten Auswirkungen gegeben. Darüber hinaus werden die aktuellen Untersuchungsverfahren von Probenahme, Probenaufbereitung und Analytik betrachtet und offene fragen diskutiert. Zentral erscheint in diesem Zusammenhang die Entwicklung einer harmonisierten medienübergreifenden Untersuchungsmethodik, die eine Auswertung relevanter Stoffströme ermöglicht und auf notwendige Bewertungskonzepte abgestimmt ist.