Die vollständige Bibliografie finden Sie im Publikationsserver der BAM (PUBLICA).

A proposed mechanism of action of permanent modifiers for molecular absorption spectrometry: the case of calcium monofluoride

Apr 21, 2017

Carlos Enrique Abad Andrade

High-Resolution Continuum Source Molecular Absorption Spectrometry (HR-CS-MAS) with graphite furnace atomizers has been successfully used for the analytical determination of non-metals. The use of permanent modifiers (or coatings) for molecule formation is necessary, but their mechanisms of action remain unclear. In order to understand and improve the current analytical methods, we present a comprehensive mechanistic study of molecule formation in graphite furnaces: a key step into the recovery of analytical signals. Therefore, a well-known system for fluorine determination was studied: the molecule formation of CaF, with Zr as permanent modifier. Through a kinetic approach, an Arrhenius plot ...

Modes of action of a mono-component intumescent flame retardant MAPP in polyethylene-octene elastomer

Apr 21, 2017

C. Deng; Huajie Yin; R.-M. Li; S.-C. Huang; Bernhard Schartel; Y.-Z. Wang

A mono-component intumescent flame retardant named ethylenediamine-modified ammonium polyphosphate (MAPP) is used in polyethylene-octene elastomer (POE). Insight into the flame-retardant mechanisms of the MAPP is provided from a new perspective. The fire performance of POE/MAPP composites is investigated by oxygen index (OI) and vertical burning (UL-94) tests. POE Composite containing 35 wt% MAPP achieves a V-0 rating, and its OI is 29.3 vol%. The thermogravimetric Analysis (TGA) and Fourier transform infrared spectra (FTIR) confirm that the incorporation of ethylenediamine changes the thermal decomposition of APP, mainly resulting in the formation of char layer with a thermally stable structure ...

Federal approval of legacy waste containers for the Konrad repository - strategies and challenges

Apr 21, 2017

Matthias Dittrich; Eva-Maria Kasparek

The approval of an increasing number of legacy waste containers for the Konrad re-pository is expected in the next years. While well documented young legacy waste containers can rather easily be approved, the assessment is challenging for contain-ers which were manufactured some decades ago. All parties have to work closely together to find a specifically fitted strategy for such approvals. Thereby, rework of documents and requalification can be a promising approach. Details about three basic strategies have been shown to give a hint which options are available.

Assessment approaches of mechanical behavior of SNF under transport package test conditions

Apr 21, 2017

Frank Wille; Konrad Linnemann; Viktor Ballheimer; Annette Rolle

German packages for the transport of spent nuclear fuel are assessed with respect to specific transport conditions which are defined in the safety regulations of the International Atomic Energy Agency. In general, gastight fuel rods constitute the first barrier of the containment system. The physical state of the spent fuel and the fuel rod cladding as well as the geometric configuration of the fuel assemblies are important inputs for the evaluation of the package safety under transport conditions. The objective of this paper is to discuss the methodologies accepted by German authority BAM for the evaluation of spent fuel behavior within the package design approval procedure. Specific test ...

Environmental impact on the excitation path of the red upconversion emission of nanocrystalline NaYF4:Yb3+,Er3+

Apr 21, 2017

Iko Hyppänen; Niina Höysniemi; Riika Arppe; Michael Schäferling; Tero Soukka

The mechanism for red upconversion luminescence of Yb−Er codoped materials is not generally agreed on in the literature. Both two-photon and three-photon processes have been suggested as the main path for red upconversion emission. We have studied β-NaYF4:Yb3+,Er3+ nanoparticles in H2O and D2O, and we propose that the nanoparticle environment is a major factor in the selection of the preferred red upconversion excitation pathway. In H2O, efficient multiphonon relaxation (MPR) promotes the two-photon mechanism through green emitting states, while, in D2O, MPR is less effective and the three-photon path involving back energy transfer to Yb3+ is the dominant mechanism. For the green upconversion ...

Environmental and excitation power effects on the ratiometric upconversion luminescence based temperature sensing using nanocrystalline NaYF4:Yb3+,Er3+

Apr 21, 2017

I. Hyppänen; N. Perälä; R. Arppe; Michael Schäferling; T. Soukka

The luminescence intensity ratio (LIR) of the green emissions of the near-infrared excited NaYF4:Yb3+,Er3+ nanocrystals is a promising method for temperature sensing. Here, the influence of excitation power density, excitation pulse length, excitation wavelength, silica shell, and solvent on the LIR and its temperature response is reported. The primary objective is to study the LIR mechanism and the impact of measurement and environmental parameters on the calibration and precision of the LIR. The LIR value is demonstrated to be unaffected by the excitation intensity in the studied range. This result is essential, considering the application feasibility of the LIR method as temperature sensor ...

Sensitivitätsanalyse des Eigenspannungszustandes in Composite-Druckgefäßen mittels Modalanalyse

Apr 20, 2017

Sebastian John

Auf Grund ihrer hohen spezifischen Festigkeit sowie des damit einhergehenden Gewichtsvorteils kommt es bei der Auslegung von Druckgefäßen vermehrt zum Einsatz von faserverstärkten Kunststoffverbunden. Im Rahmen eines Forschungsprojektes an der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) wird das Alterungsverhalten von Atemluftflaschen in Verbundbauweise untersucht, um künftig genauere Aussagen zur Abschätzung der Lebensdauer geben zu können. Gegenstand der hier aufgezeigten Untersuchungen bilden dabei Typ-III Druckgefäße mit metallischen Liner und einer kohlefaserverstärkten Armierung. Als wichtiger, der Betriebsfestigkeit zugrunde legender Parameter wurden Druckeigenspannungen im ...

The peculiar behavior of functionalized carbon nanotubes in hydrocarbons and polymeric oxidation environments

Apr 20, 2017

E. Zeynalov; M. Wagner; J. Friedrich; M. Magerramova; N. Salmanova; Gundula Hidde; A. Meyer-Plath

It has been shown that selected types of substituents are able to vary the oxidative behavior of multi-walled carbon nanotubes. Such substituents investigated were sterically hindered secondary amino groups bonded in grafted piperidine units and covalently bonded bromine groups. Their interference and activity was preliminary determined in the model cumene and then in oil diesel fraction and low density polyethylene oxidation reactions. Results obtained indicate that chemical linking of amine moieties containing –NH groups directly to the carbon nanotubes core significantly increases their intrinsic anti-oxidative capacity while the grafting of Br-groups provokes the opposite functioning of the ...

Eine Natur- und Kulturgeschichte der Kleidermotte nebst ihrer biologischen Bekämpfung

Apr 20, 2017

Rüdiger Plarre

Ursprung und Ausbreitung der Kleidermotte wurde unter proximaten und ultimaten Argumenten erörtert. Eine Bekämpfung der Kleidermotte durch biologische Maßnahmen erfolgt durch Larvalparasitoide.

Material investigation and long-term sealing behavior of Helicoflex® metal seals used in containers for spent nuclear fuel

Apr 20, 2017

Tobias Grelle

In Germany spent nuclear fuel is stored and transported in casks that possess bolted lid systems equipped with double jacket metal seals of Helicoflex® type in order to enable safe enclosure. A dry interim storage period of 40 years was planned and the casks are licensed for that time. However, due to political reasons and delayed disposal projects this time period is expected to increase significantly. It is therefore necessary to evaluate the long-term sealing behavior of the casks exceeding 40 years of operating time. In this paper, we discuss our approach to investigate the aging behavior of such metal seals, and to predict the long term sealing behavior. Accelerated aging component tests ...

Federal approval of legacy waste containers for the Konrad repository - strategies and challenges

Apr 20, 2017

Matthias Dittrich

The approval of an increasing number of legacy waste containers for the Konrad re-pository is expected in the next years. While well documented young legacy waste containers can rather easily be approved, the assessment is challenging for contain-ers which were manufactured some decades ago. All parties have to work closely together to find a specifically fitted strategy for such approvals. Thereby, rework of documents and requalification can be a promising approach. Details about three basic strategies have been shown to give a hint which options are available.

Study of the hydration of superplasticizer-cement pastes with optical spectroscopy

Apr 19, 2017

Alejandra Ramirez-Caro; Jutta Pauli

Chemical admixtures like superplasticizers or stabilizing agents are of ever increasing importance for modern concrete technology. Although such admixtures have meanwhile become common practice in many applications of concrete technology, the understanding of these highly complex systems is still limited and the relevant parameters, which predominantly control the interaction between the superplasticizer and the cement components, have not been identified yet. Optical methods have been successfully used for the analysis and monitoring of the interactions between a broad variety of nanoscale and molecular systems like nanoparticles of various chemical composition and different types of organic ...

Requirements for the use of elastomer seals in casks for final disposal of low and intermediate level waste

Apr 19, 2017

Matthias Jaunich; Peter Hagenow; Eva Maria Kasparek; Anja Kömmling; Volker Noack; Holger Völzke; Dietmar Wolff

Elastomer seals are widely used as barrier seals in containers for low and intermediate level radioactive waste and in some countries for spent fuel transportation casks. Depending on the area of use, the rubber materials have to demonstrate proper sealing performance with regard to mechanical, thermal and environmental conditions as well as irradiation during the entire operation period. In Germany the low and intermediate level radioactive waste is planned to be disposed in the Konrad repository in standardized containers. Many of these containers use an elastomer seal between lid and container body. Depending on the radiactive inventory and a possible containment of the waste in inner barrels ...

Synthesis of M + 4 stable isotopomers of ergometrine and ergometrinine

Apr 18, 2017

Robert Köppen; B. Braun; C. Wedler; F. Theil

The priority ergot alkaloids ergometrine and ergometrinine are highly toxic mycotoxins naturally occurring in different types of grains (i.e. rye, wheat, rice), as well as grain-based foods and, therefore, have gained increasing importance for food safety over the last years. The application of HPLC-MS/MS for the analysis of ergot alkaloids in food presupposes the availability of isotopically labelled internal standards. Thus, a multistep synthesis was developed for ergometrine-(N-13CD3) and its epimer ergometrinine-(N-13CD3) with a mass shift of four units compared with the parent compounds. The synthesis is based on the preparation of stable isotope labelled lysergic acid that was coupled with ...

Legacy waste containers for low and intermediate level radioactive waste in Germany – current situation and challenges

Apr 18, 2017

Matthias Dittrich

Low and intermediate level radioactive waste has been produced in Germany for several decades. While a part of the waste had been deposited in the Morleben repository and the Asse mine which have been operated for just a limited period of time, the major amount is conditioned and packaged in temporarily stored waste containers. Those containers are designated for final disposal in the KON-RAD repository being currently under construction and expected to start opera-tion in 2022. As a consequence, an assessment of the waste container documen-tation and safety is strongly needed to receive an approval for the Konrad reposi-tory. This requalification is challenging because those old containers have ...

Release of free amino acids upon oxidation of peptides and proteins by hydroxyl radicals

Apr 18, 2017

F. Liu; S. Lai; H. Tong; P. S. J. Lakey; M. Shiraiwa; Michael G. Weller; U. Pöschl; C. J. Kampf

Hydroxyl radical-induced oxidation of proteins and peptides can lead to the cleavage of the peptide, leading to a release of fragments. Here, we used high-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS) and pre-column online ortho-phthalaldehyde (OPA) derivatization-based amino acid analysis by HPLC with diode array detection and fluorescence detection to identify and quantify free amino acids released upon oxidation of proteins and peptides by hydroxyl radicals. Bovine serum albumin (BSA), ovalbumin (OVA) as model proteins, and synthetic tripeptides (comprised of varying compositions of the amino acids Gly, Ala, Ser, and Met) were used for reactions with hydroxyl radicals ...

Präzisierung der Prüfanforderungen an Stahlblechcontainer für das Endlager Konrad

Apr 18, 2017

Matthias Dittrich

Abfallgebinde, die im Endlager Konrad eingelagert werden sollen, müssen die Anforderungen und Kriterien erfüllen, die in den Endlagerungsbedingungen (SE-IB-29/08-Rev-1) und in der Produktkontrolle (SE-IB-30/08-Rev-1) festgelegt sind. Die Qualifizierung der Abfallbehälter erfolgt auf dieser Grundlage in Form von Bauartprüfungen, die von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) im Auftrag des Bundesamtes für Strahlen-schutz (BfS) durchgeführt werden. Darüber hinaus sind die im Hinblick auf Behälterbauartprüfungen relevanten Nebenbestimmungen aus dem Planfeststellungsbeschluss für das Endlager Konrad zu berücksichtigen. Zur besseren Anwendbarkeit werden diese Nebenbestimmungen ...

Requirements for the use of elastomer seals in casks for final disposal of low and intermediate level waste

Apr 18, 2017

Matthias Jaunich

Elastomer seals are widely used as barrier seals in containers for low and intermediate level radioactive waste and in some countries for spent fuel transportation casks. Depending on the area of use, the rubber materials have to demonstrate proper sealing performance with regard to mechanical, thermal and environmental conditions as well as irradiation during the entire operation period. In Germany the low and intermediate level radioactive waste is planned to be disposed in the Konrad repository in standardized containers. Many of these containers use an elastomer seal between lid and container body. Depending on the radiactive inventory and a possible containment of the waste in inner barrels ...

Bericht zum 22. BAM-Ringversuch "Altlasten" (09/2016)

Apr 18, 2017

Andreas Sauer; Holger Scharf; Roland Becker

Präsentation der Ergebnisse eines Ringversuchs zur Kompetenzbewertung von Prüflaboratorien auf dem Gebiet der anorganischen und organischen Bodenanalytik

Auswirkungen des Versagens von Propangasbehältern im Feuer

Apr 18, 2017

Rico Tschirschwitz

Der Vortrag fasst die Ergebnisse der Versuchsreihe der Unterfeuerung von 15 11 kg-Propangasflaschen im Rahmen des TF-Projektes CoFi-ABV zusammen. Der Schwerpunkt liegt auf den Auswirkungen des Behälterversagens.

Air-coupled ultrasonics: experimental realization

Apr 18, 2017

Florian Schadow

Distributed strain and temperature change detection using optical frequency domain reflectometry

Apr 18, 2017

Sascha Liehr

We propose the optical frequency Domain reflectometry (OFDR) technique based on intensity modulation frequency sweep measurement for coherent distributed sensing applications. By evaluating interferometric Rayleigh scattering changes along the fibre, strain and temperature changes can be detected with a sensitivity in the ne-range and 10 mK temperature resolution. Low Vibration frequencies and vibrations up to the kHz-range can be detected by differential power change evaluation in the spatial domain. This OFDR approach is a low-cost alternative to distributed vibration sensing based on C-OTDR up to distances of several kilometres.

Snapshots of calcium carbonate Formation - a step by step analysis

Apr 18, 2017

Michael Dietzsch; Iryna Andrusenko; Robert Branscheid; Franziska Emmerling; Ute Kolb; Wolfgang Tremel

Recent advances in our understanding of CaCO, nucleation from solution have provoked new and challenging questions. We have studied CaC03 formation using precipitation by carbonate ester hydrolysis which ensures precipitation from a strictly homogeneous solution state and allows “titrating” carbonate to a solution with a given Ca2+ concentration on a timescale suited for kinetic studies. Nucleation and crystallization were traced by combining dynamic light Scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM). DLS served as in situ technique to identify the nucleation time, to monitor particle size evolution, to discriminate different precipitation mechanisms and to validate reproducibility ...

Development of analytical method and certified reference material for zearalenone in edible oils

Apr 18, 2017

Julia Keller; Dominique Lörchner

Quality and safety of food products require their reliable analysis. Contaminants, in particular mycotoxins, are key-components for food safety. About 25 % of the world's food crops are contaminated with mycotoxins posing a severe health risk to humans. In order to strengthen food safety and consumer protection the European Commission (EC) set maximum levels for priority mycotoxins in certain foods for human consumption. In 2013, the EC and CEN (European Committee for Standardization) started an initiative to standardize analytical methods for mycotoxins in food which gained increasing relevance, e.g. zearalenone (ZEN).[1] ZEN, an estrogenic mycotoxin produced by several Fusarium species, contaminates ...

Proficiency testing project "PAH in toys rubber" - status, results and suggestions

Apr 18, 2017

Johannes van de Kreeke

Im Vortag werden die aktuellen Arbeiten und Ergebnisse zum PT-Projekt "PAH in toys rubber" vorgestellt. Der PT, organisiert und ausgerichtet von BAM-1.7, erfolgt im Rahmen der deutsch-chinesischen Arbeitsgruppe "Produktsicherheit" (BMWi/AQSIQ). Ziel des PT ist es, die Messfähigkeiten deutscher und chinesischer Laboratorien bzgl. PAK in Spielzeugprodukten zu bewerten. Hintergrund sind neue PAK-Grenzwerte für Verbraucherprodukte und Spielzeug seit 27.12.2015 (EU-Verordnung 1272/2013). Neben der Herstellung und Charakterisierung des "PAK in Gummi" Referenzmaterials werden im Vortrag die Labor-Ergebnisse vorgestellt, die statistische Auswertung präsentiert und eine erste Bewertung der verwendeten ...

Die vollständige Bibliografie finden Sie im Publikationsserver der BAM (PUBLICA).

Numerische Modellierung der Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung an Eisenbahnfahrwegen und ihre Anwendung im Brückenübergangsbereich

Mar 29, 2017

Jeffrey Bronsert

Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht die numerische Modellierung der Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung von Eisenbahnfahrwegen, die auch für Fahrwege mit einer Diskontinuität einsetzbar ist. Der Fokus wurde hier auf Fahrwege mit einem Brückenbauwerk gelegt, weil es an den Übergängen zu einer erhöhten Beanspruchung kommt. Daher wurde für den Fahrweg mittels der Finiten Elemente Methode (FEM) ein dreidimensionales Modell mit einer Lösung im Zeitbereich entwickelt, das die wesentlichen Elemente des Schienenverkehrs, das Fahrzeug, den Fahrwegoberbau und den Untergrund, enthält. Aufgrund der unendlichen Ausdehnung des Untergrundes wurde für den Rand des endlichen FE-Gebiets, die sogenannte ...

Immunochemical determination of caffeine and carbamazepine in complex matrices using fluorescence polarization

Feb 27, 2017

Lidia Oberleitner

Pharmacologically active compounds are omnipresent in contemporary daily life, in our food and in our environment. The fast and easy quantification of those substances is becoming a subject of global importance. The fluorescence polarization immunoassay (FPIA) is a homogeneous mix-and-read format and a suitable tool for this purpose that offers a high sample throughput. Yet, the applicability to complex matrices can be limited by possible interaction of matrix compounds with antibodies or tracer. Caffeine is one of the most frequently consumed pharmacologically active compounds and is present in a large variety of consumer products, including beverages and cosmetics. Adverse health effects of ...

Microstructure-property relationship in microalloyed high-strength steel welds

Feb 15, 2017

Lei Zhang

High-strength steels are favoured materials in the industry for production of safe and sustainable structures. The main technology used for joining the components of such steel is fusion welding. Steel alloy design concepts combined with advanced processing technologies have been extensively investigated during the development of High-Strength Low-Alloy (HSLA) steels. However, very few studies have addressed the issue of how various alloy designs, even with limited microalloy addition, can influence the properties of high-strength steel welds. In high-strength steel welding practices, the challenges regarding microstructure evolution and the resulting mechanical properties variation, are of ...

Zuverlässigkeitsanalyse von digitalen Radiographie-Systemen bei der Prüfung von realen Materialdefekten

Jan 3, 2017

Daniel Kanzler

Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) ist aus solchen Bereichen unseres Lebens nicht mehr wegzudenken, in denen Schäden mit hohen Folgekosten oder Gefährdungen von Menschenleben entstehen können (Beispiele: Transportwesen, Energieerzeugung, Chemieindustrie). In der Praxis kann ein Prüfsystem an seine Grenzen geraten, z.B. bei kleinen Defekten. Defekte mit kritischer Größe werden möglicherweise nicht detektiert. Daher müssen probabilistische Bewertungsverfahren das Prüfsystem beschreiben. Es wird eine objektive Qualitätskennzahl gesucht, auf deren Basis die Anwendbarkeit der Prüfmethode definiert werden soll. Die Auffindwahrscheinlichkeit (engl. probability of detection - POD) erfüllt diese Anforderung ...

Instrumental analysis, metabolism and toxicity of cis- and trans-zearalenone and their biotransformation products

Dec 8, 2016

Sarah Drzymala

Trans-Zearalenone(ZEN)is a non-steroidal estrogenic mycotoxin which frequently contaminates cereal grains worldwide. Ingestion of food and feed containing ZEN causes numerous mycotoxicoses in animals and possibly humans with pronounced estrogenic effects. Due to the trans-configurated double bond, ZEN isomerizes to the cis-configuration upon the influence of light. This work investigates the instrumental analysis, metabolism and toxicity of ZEN and cis- ZEN. The first part focused on the determination of ZEN in edible oils. Due to a maximum level of 400 µg/kg ZEN in the European Union (EU), reliable analytical methods are needed. A comprehensive method comparison proved dynamic covalent hydrazine ...

Konzept zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung des Abbruchs und der Aufbereitung von Mauerwerk

Nov 29, 2016

Tristan Herbst

Mit der vorliegenden Arbeit wurde ein methodisches Konzept zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung des Abbruchs und der Aufbereitung von Mauerwerk bereitgestellt. Das Bewertungskonzept ermöglicht einen ganzheitlichen Vergleich verschiedener Szenarien für den Abbruch und die Aufbereitung von Mauerwerk unter Berücksichtigung der Anwendung von Mauerwerkbruch und aussortierter Fremdstoffe zur Verwertung. Es kombiniert die Kosten-Wirksamkeitsanalyse, die Stoffflussanalyse, die Ökobilanzierung, die Betrachtung sozialer Aspekte und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Materialqualitäten. Das Bewertungskonzept basiert im Kern auf der Kosten-Wirksamkeitsanalyse ...

Hydrogen Diffusion and Effect on Degradation in Welded Microstructures of Creep-resistant Low-alloyed Steels

Sep 19, 2016

Michael Rhode

Low-alloyed heat-resistant steels have a fundamental contribution to the currently applied steel grades in pressurized and temperature loaded components like membrane walls(water walls)or pressure vessels. Here, the main advantages of the low-alloy concept can be used in terms of superior high temperature mechanical properties, workability and decreased amounts of expensive alloy elements. The main challenge for the future is to further increase the power plant thermal efficiency independent of the type of power plant concept, i.e. fossil-fired or nuclear power plant, where the material selection can directly affect reduction of CO2 emissions. In power plant design, welding is the most applied ...

Naturmessungen und numerische Simulationen zur Untersuchung von Freileitungsseilen im natürlichen Wind

Sep 1, 2016

Dominik Stengel

Für Tragmasten von Freileitungen ist meist die Windeinwirkung bemessungsrelevant. Mit den großen Spannweiten der Hochspannungsebene trägt dabei die Windeinwirkung auf die Leiterseile einen maßgebenden Anteil zur Gesamtbeanspruchung dieser Tragstrukturen bei. Daher ist es offensichtlich, dass das Tragverhalten der Freileitungsseile eine wichtige Rolle für die zuverlässige Bemessung bei Neubauten oder der Bewertung der Zuverlässigkeit des Bestands spielt. Hierfür sind insbesondere die Extremwindereignisse, das sog. 50-Jahres-Windereignis von Bedeutung. Bei diesen hohen Windgeschwindigkeiten treten vor allem windinduzierte Schwingungen der Leiterseile auf. Die für die Bemessung herangezogenen Konzepte ...

Verhalten reaktiver Brandschutzsysteme auf kreisförmigen Zuggliedern aus Blank- und Baustahl

Aug 31, 2016

Dustin Häßler

Im Bauwesen werden Zugglieder aus Stahl in der Regel für Aussteifungsverbände, Abhängungen und Unterspannungen von Trägern verwendet. Die dafür verbauten, meist kreisförmigen Vollprofile dienen häufig der Stabilisierung des Tragwerks. Ein Versagen der Stahlzugglieder kann zu einem Einsturz der gesamten Konstruktion führen. Unter Brandeinwirkung verlieren ungeschützte Stahlkonstruktionen aufgrund der schnellen Erwärmung frühzeitig ihre Tragfähigkeit. Durch den Einsatz reaktiver Brandschutzsysteme auf Stahlbauteilen kann deren Erwärmung verlangsamt und dadurch der Feuerwiderstand verbessert werden. Die Optik der oftmals filigranen Stahlzugglieder bleibt dabei im Wesentlichen unverändert. Für ...

Einfluss der Porosität von Beton auf den Ablauf einer schädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion

Jun 6, 2016

Katja Voland

This thesis deals with the question of how the porosity of concrete influences the process of a damaging alkali-silica-reaction (“ASR”). In particular, it is examined whether the use of slip form pavers and the reduced porosity resulting from this use have an effect on the process of a damaging ASR. Since the 1980s slip form pavers have been used, which modifies the structure of concrete. However, these modifications have not yet been taken into consideration in the relevant technical guidelines. The use of slip form pavers instead of conventional concrete pavers results in a denser structure. Due to the denser structure the ductility and the porosity of the concrete decrease. Thus it is more ...

Human Factors in Non-Destructive Testing (NDT): Risks and Challenges of Mechanised NDT

May 19, 2016

Marija Bertović

Non-destructive testing (NDT) is regarded as one of the key elements in ensuring quality of engineering systems and their safe use. A failure of NDT to detect critical defects in safetyrelevant components, such as those in the nuclear industry, may lead to catastrophic consequences for the environment and the people. Therefore, ensuring that NDT methods are capable of detecting all critical defects, i.e. that they are reliable, is of utmost importance. Reliability of NDT is affected by human factors, which have thus far received the least amount of attention in the reliability assessments. With increased use of automation, in terms of mechanised testing (automation-assisted inspection and the ...

A Numerical Model for Self-Compacting Concrete Flow through Reinforced Sections: a Porous Medium Analogy

Apr 20, 2016

Ksenija Vasilić

This thesis addresses numerical simulations of self-compacting concrete (SCC) castings and suggests a novel modelling approach that treats reinforcement zones in a formwork as porous media. As a relatively new field in concrete technology, numerical simulations of fresh concrete flow can be a promising aid to optimise casting processes and to avoid on-site casting incidents by predicting the flow behaviour of concrete during the casting process. The simulations of fresh concrete flow generally involve complex mathematical modelling and time-consuming computations. In case of a casting prediction, the simulation time is additionally significantly increased because each reinforcement bar occurring ...

Wirkungsweise von Polypropylen-Fasern in brandbeanspruchtem Hochleistungsbeton

Apr 15, 2016

Klaus Pistol

Das Hauptanliegen der Arbeit besteht in der experimentellen Erforschung der faserbedingten mikrostrukturellen Schädigungsprozesse in brandbeanspruchtem HPC. Dazu werden das thermische Degradationsverhalten von Polypropylen-Fasern (PP-Fasern) mithilfe thermoanalytischer Verfahren aus der Polymerforschung untersucht und die Wechselwirkung der schmelzenden PP-Fasern mit dem umgebenden Betongefüge unter Verwendung hochtemperaturmikroskopischer Methoden analysiert. Des Weiteren werden erstmalig akustische und röntgentomographische Methoden zur zerstörungsfreien Untersuchung der Rissgenese in thermisch beanspruchten Betonproben kombiniert. Zur Validierung der Ergebnisse und zur Visualisierung von mikroskopischen ...

Analyse der Schallemissionssignale aus Ermüdungsrisswachstum und Korrosionsprozessen Untersuchung der Möglichkeiten für die kontinuierliche Zustandsüberwachung von Transportbehältern mittels Schallemissionsprüfung

Mar 9, 2016

Janne Wachsmuth

Die Schädigung von Gefahrgutbehältern während ihres Transports durch Korrosion und Ermüdungsrisswachstum sind Ursache von Unfällen, die Menschenleben gefährden, die Umwelt schädigen und hohe Sachschäden verursachen. Um solchen Unfällen vorzubeugen, werden präventive Intervallprüfungen durchgeführt. Diese sind jedoch kostenintensiv, unter anderem durch die Standzeit der Transportmittel. Eine Alternative bietet die Idee einer kontinuierlichen Zustandsüberwachung mittels Schallemissionsprüfung (SEP). So sollen Materialfehler sofort nach dem Entstehen entdeckt und repariert werden können. Die Schallemissionsprüfung ist eine online Methode der Familie der zerstörungsfreien Prüfung. Schallemission ...

Reactive Boundary Layers in Metallic Rolling Contacts

Mar 9, 2016

John Burbank

In order to meet the goal of reducing CO2 emissions, automotive industry places significant importance on downsizing components to achieve greater efficiency through lower weight and reduced friction. As friction reductions are associated with energy efficiency and wear protection with resource conservation, ever greater attention has been given to adamantine carbon- based coatings and high-alloyed steels. Such applications are, however, associated with high production costs and energy expenditures, as well as many technical difficulties. Therefore a key issue in meeting the goals of friction reduction, wear protection and development of comprehensive lightweight strategies is whether or not ...

Kurzfaserverstärktes Polyamid — Charakterisierung der Mikroschädigungsentwicklung unter zweiachsiger mechanischer Last

Mar 9, 2016

Karoline Lenke

In der vorliegen Arbeit wird ein kurzglasfaserverstärktes Polyamid 6 unter zweiachsiger mechanischer Belastung charakterisiert. Die Analyse umfasst das einachsige und zweiachsige Ermüdungsverhalten unter Zug-, Torsions- und Zug-Torsionslast sowie die dabei auftretende charakteristische Mikroschädigungsentwicklung. Zur Beschreibung des Ermüdungsverhaltens unter zweiachsiger Axial-Torsionslast kann das auf Ermüdungslasten angepasste, nicht-differenzierende Tsai-Hill-Kriterium angewendet werden. Die Mikroschädigungsanalyse erfolgt begleitend zu den mechanischen Belastungsversuchen mit der zerstörungsfreien Prüfmethode der Röntgenrefraktionsanalyse. Durch fraktographische Analysen des Werkstoffes ...

Experimentelle Untersuchung und Analyse der Schädigungsevolution in Beton unter hochzyklischen Ermüdungsbeanspruchungen

Mar 9, 2016

Marc Thiele

Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht das Ermüdungsverhalten von Beton unter hochzyklischen Druckschwellbeanspruchungen. Der aktuelle Wissensstand bezüglich des Ermüdungsverhaltens ist nach wie vor sehr lücken

Signatur der Streuung von Radarwellen durch die Heterogenität von Beton

Jan 18, 2016

Thomas Kind

Das Radarverfahren ist ein schnelles bildgebendes Verfahren für die Untersuchung der inneren Struktur von Stahlbeton-Bauwerken und wird seit längerem erfolgreich für die zerstörungsfreie Untersuchung von Brückenbauwerken eingesetzt. Für die Rekonstruktion der Lage der Bewehrung reicht die Annahme einer homogenen Materialeigenschaft des Betons meistens aus. Nähere Untersuchungen der empfangenen Streuungen der Radarwellen zeigen, dass neben der starken Streuung der Radarwellen an den metallischen Einbauteilen auch schwache Streuungen existieren. Diese schwachen Streuungen im Beton wurden nun erstmals in dieser Arbeit untersucht und können der Heterogenität des Betons zugeordnet werden. Die schwachen ...

Beitrag zur Ermittlung vorrangig konstruktiver Einflussgrößen auf die Heißrissinitiierung an geschweißten Bauteilen

Nov 9, 2015

Christian Gollnow

Die bisherigen Forschungsergebnisse ermöglichen, ungeachtet der Vielzahl existenter experimenteller und numerischer Ergebnisse, keine allgemeingültige Heißrisscharakterisierung und speziell Erstarrungsrisscharakterisierung. Ursächlich hierfür ist vor allem die Vielzahl von Einflussgrößen und damit die komplexe Interaktion dieser Mechanismen, die eine generelle Beschreibung des Heißrissphänomens erschwert. Die Heißrissentstehung und somit die Erstarrungsrissinitiierung werden durch die Interaktion von Schweißprozess, Metallurgie und Design beschrieben. Die Literaturrecherche zeigt, dass bei der Erstarrungsrisscharakterisierung der konstruktive Aspekt vielfach unterschätzt wird. Hierbei werden ...

Abscheidung ultradünner funktionalgruppentragender Polymerschichten auf Metalloberflächen mittels Elektrospray Ionisation

Sep 22, 2015

Korinna Altmann

Funktionalisierte Oberflächen sind in vielen Bereichen, z. B. als Haftvermittler in Polymerkompositen, für katalytische Anwendungen oder als Sensoren von Interesse. Für viele solcher Anwendungen ist es ausreichend, den verwendeten Werkstoff mit einem ultradünnen Polymerfilm zu überziehen. Dazu gibt es bislang einige Verfahren, wie z. B. Chemical Vapour Deposition, Layer-by-Layer-Technik, Langmuir-Blodgett-Technik oder Spin-Coating, die alle bestimmte Nachteile haben. In der vorliegenden Arbeit wurden wenige Nanometer dicke Polymerschichten auf metallischen und nicht-metallischen Substraten mittels Elektrospray Ionisation abgeschieden. So wurden typischerweise etwa 10 nm dicke Schichten von ...

Herstellung, Charakterisierung und Funktionalisierung polymerer Nanopartikel und Untersuchung der Wechselwirkungen mit biologischen Systemen

Aug 20, 2015

Regina Bleul

Die Nanomedizin beschäftigt sich unter anderen mit der Frage, wie sich die Behandlung gefährlicher Krankheiten effizienter und sicherer gestalten lässt, deren konventionelle Therapie oftmals mit schweren Nebenwirkungen einhergeht. Die Vision ist, ein theranostisches Wirkstoffträgersystem zu schaffen, das seinen therapeutischen Cargo sicher an den Wirkort transportiert, dort freisetzt und gleichzeitig in Echtzeit verfolgt werden kann, um die Therapie individuell anzupassen. Die Grundlage für die erfolgreiche Entwicklung eines Wirkstoffträgersystems bilden Untersuchungen zum Verhalten von nanopartikulären Substanzen in physiologischer Umgebung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden polymere ...

Zum Einfluss der Wärmeführung auf die Rissbildung beim Spannungsarmglühen dickwandiger Bauteile aus 13CrMoV9-10

Aug 17, 2015

Thomas Lausch

Wirtschaftliche und ökologische Aspekte führten in den letzten Jahren zu deutlich gesteigerten Anforderungen an die Effizienz und die Flexibilität petrochemischer Anlagen. Die heutzutage geforderten Prozesstemperaturen und -drücke lassen sich nur durch den Einsatz neuer warmfester Stahlgüten erreichen. Der mit Vanadium modifizierte Stahl 13CrMoV9-10 weist eine bessere Kriech und Druckwasserstoffbeständigkeit auf und wird seit Mitte der 90er Jahre im petrochemischen Reaktorbau eingesetzt. Aufgrund der niedrigen Zähigkeit und hohen Festigkeit des Schweißgutes im geschweißten, nicht spannungsarm geglühten Zustand sowie einer erhöhten Sensitivität gegenüber Spannungsrelaxationsrissen bedarf dieser ...

Charakterisierung von Gesteinsbewuchs und -verwitterung durch einen Modellbiofilm

Aug 6, 2015

Franz Seiffert

Natürliche Gesteinsformationen und von Menschen aus Gesteinsmaterial erschaffene Gebäude oder Monumente werden bei genügend langer Inkubation von zahlreichen Mikroorganismen besiedelt, welche komplexe Ökosysteme bilden. Dies führt oft zu Verfärbungen der Gesteinsoberflächen durch Pigmente der Mikroorganismen. Zudem können die Organismen das Gestein angreifen und zusammen mit abiotischen Faktoren eine Auflösung herbeiführen, was von essenzieller Bedeutung für die Bildung von Böden und gleichzeitig kritisch für die Erhaltung von Kulturgütern ist. Ein profundes Verständnis der Primärbesiedlung auf Gesteinen ist eine Voraussetzung, um Prozesse der Sukzession und der Gesteinsverwitterung besser nachvollziehen ...

Modellierungsansätze und neue Brennhilfsmittelkonzepte für die LTCC-Drucksintertechnologie

Jul 27, 2015

Björn Mieller

Niedrigsinternde Glas-Keramik-Komposite (LTCC, low temperature co-fired ceramics) werden erfolgreich als kompakte, mehrlagige Schaltungsträger in der Automobilindustrie und Hochfrequenztechnik eingesetzt. Dazu werden sie mit Verfahren der Folien- und Multilayertechnik verarbeitet und gemeinsam mit aufgedruckten Metallisierungen bei Temperaturen bis 900 °C co-gesintert. Besonders bei hohen Anforderungen an die Reproduzierbarkeit der Sinterschwindung hat sich das Sintern mit axialer Druckunterstützung etabliert, wodurch unter anderem die Schwindung in der Ebene der Einzelfolien unterdrückt werden kann. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die LTCC-Drucksintertechnologie unter zwei Gesichtspunkten ...

Development, Characterization and Durability of Switchable Information Carriers based on Shape Memory Polymers

Jun 16, 2015

Melanie Ecker

The aim of this thesis was the development of switchable information carriers based on shape memory polymers (SMPs) and the investigation of their durability. Deployed as a new kind of security label, such technology may be an effective tool to prevent counterfeiting and product piracy. Thermoplastic as well as thermoset SMPs turned out to be applicable as a specific substrate for the fabrication of switchable information carriers. In particular, a physically cross-linked and semi-crystalline poly(ester urethane) (PEU), and a chemically cross-linked epoxy-based polymer were investigated. Both SMPs were able to undergo distinct changes in shape upon triggering, which is commonly known as the ...

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Nov 24, 2016

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Annual Report 2002/2003

Jan 23, 2004