7.1 Baustoffe
Filtern
Dokumenttyp
- Vortrag (71)
- Zeitschriftenartikel (55)
- Beitrag zu einem Tagungsband (49)
- Sonstiges (11)
- Posterpräsentation (10)
- Forschungsbericht (8)
- Tagungsband (Herausgeberschaft für den kompletten Band) (4)
- Buchkapitel (2)
- Beitrag zu einem Sammelband (2)
- Handbuch (2)
Schlagworte
- Concrete (22)
- Beton (16)
- Biofilm (15)
- Bioreceptivity (10)
- Bitumen (10)
- Schallemission (10)
- Betonfahrbahndecke (9)
- Biorezeptivität (9)
- Brücke (9)
- Spannbeton (9)
Organisationseinheit der BAM
- 7 Bauwerkssicherheit (216)
- 7.1 Baustoffe (216)
- 7.4 Baustofftechnologie (23)
- 4 Material und Umwelt (20)
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (20)
- 7.3 Brandingenieurwesen (18)
- 7.2 Ingenieurbau (11)
- 4.0 Abteilungsleitung und andere (10)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (10)
- 4.4 Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung (9)
Paper des Monats
- ja (4)
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.