Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
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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.
Application of 4Q-BSE detector and dedicated software enables 3D surface measurements of fracture samples in SEM. 3D surface measurement is independent from magnification and material invariant. Quantitative height measurements require careful detector adjustment and system calibration. Live 3D view allows a fast assessment of topographical features. In addition to SE and BSE imaging, 3D surface data help to analyse and interpret fracture samples.
A new tank design for Hazmat
(2016)
Initial studies have shown pre-deformed honeycomb structure
pressure vessels to have comparable burst pressure to straight steel vessels.
It was shown that honeycomp structured tanks have a higher energy absorption than straight steel tanks.
Future studies will investigate optimization of the deformed plate, to determine if increased payloads or a reduced wall thickness can be achieved.
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.
Many engineering structures are made of composite materials or metal foam. To simulate the deformational behaviour of these structures often requires a high number of discretisation elements. This in turn yields a very large system of linear
equations that are extremely time and memory consuming or practically impossible to solve. It is therefore desirable to find an approach to overcome this obstacle.
Die Entwicklung von Wasserstoffbarrieren aus Glas erfordert die genaue Messung geringster H2-Permeabililtäten. Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass die VHE-Pulvermethode diesbezüglich eine besonders hohe Empfindlichkeit bietet. Hierbei wird die isotherme Gasabgabe aus sphärischen Partikeln im Rahmen klassischer Diffusionsmodelle gefittet und daraus der Diffusionskoeffizient bestimmt. Für die Untersuchung von Gläsern mit möglichst geringer H2-Permeabilität ist jedoch eine Validierung der Genauigkeit der Methode notwendig. Vor diesem Hintergrund erfolgte die numerische Modellierung der H2-Abgabe mit Hilfe des Programms COMSOL Multiphysics®. Im Poster wird der Einfluss der Korngrößenverteilung der Glaspulverpartikel, der Partikelform sowie der Effekt einer nichthomogenen H2-Startverteilung auf die mittels Pulvermethode ermittelten Diffusionskoeffizienten diskutiert.
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.
Bei der Bewertung der Verlässlichkeit der im Labor gewonnenen Prüfergebnisse spielen Ringversuche eine entscheidende Rolle. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) unterstützt 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).
Bei allen bisher untersuchten Prüfmethoden besteht ein Verbesserungsbedarf. Die RV müssen daher zunächst auf die Methodenentwicklung, -verbesserung und -validierung abzielen und nicht auf Leistungstests.