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Mithilfe der einseitigen Kernspinresonanz kann eine Vielzahl interessanter und für die Bauwerkserhaltung relevanter Informationen gewonnen werden. Dieses vergleichsweise junge Messverfahren erlaubt es, Materialoberflächen bis zu einer Tiefe von ca. 25 mm mit einer hochpräzisen Tiefenauflösung zerstörungsfrei zu charakterisieren. Da die Kernspinresonanz, wie alle anderen zerstörungsfreien Messtechniken auch, nur indirekte Messinformationen zugänglich machen kann, erfordern die Interpretation und der Rückschluss auf wesentliche Baustoffeigenschaften kontrollierte Messungen zur Korrelation. Im Rahmen dieses Beitrags werden mehrere Beispiele aus den Forschungstätigkeiten am Institut für Baustoffforschung (ibac) zu den Einsatzmöglichkeiten einseitiger Kernspinresonanz in der Bauwerkserhaltung erläutert. Es werden die zerstörungsfreie Diagnose von säurebeständigem polymergebundenen Mörtel, das Quellverhalten von polymeren Dichtungsbahnen sowie die Möglichkeiten zur Charakterisierung der Porosität von zementären Mörteln und Betonen beschrieben. Für die einzelnen Anwendungen werden Grenzen diskutiert wie auch zukünftiges Entwicklungs- und Forschungspotenzial aufgezeigt.

New applications for single-sided nuclear magnetic resonance in building materials research
Single-sided nuclear magnetic resonance NMR is a powerful tool to evaluate structure surface properties. Relevant information can be gained non-destructively up to a depth of 25 mm with highly precise depth resolutions. As with all non-destructive measurement techniques, single-sided NMR only provides indirect information. The interpretation requires experience as well as controlled laboratory measurements for correlation with material properties. In this paper, several examples for the application of single-sided NMR for the research on construction and rehabilitation materials are reported. The applications include the non-destructive evaluation of polymer mortars, the swelling behaviour of polymer roof membranes as well as the characterisation of mortar and concrete porosity. Limitations as well as future applications are discussed.

Unter gewöhnlichen Bedingungen sind zementgebundene Baustoffe in Trinkwasser beständig. Sehr weiches bzw. kalkarmes Wasser kann jedoch die Dauerhaftigkeit von Betonoberflächen beeinträchtigen. Auslaugungsprozesse zwischen Werkstoff und Wasser führen langfristig zur Aufweichung der Oberfläche und der einhergehende Alkalitätsverlust kann bei unzureichender Betondeckung zur Korrosion der Bewehrung führen. In einer zuvor in der Bautechnik vorgestellten Studie wurde der Widerstand von Betonoberflächen gegenüber Auslaugung in Trinkwasser untersucht. Darauf aufbauend werden hier Messergebnisse mittels einseitiger Wasserstoff-Kernspinresonanz vorgestellt, die einen vertieften Einblick in die zeit- und tiefenabhängige Porositätsänderung bei der Auslaugung von Betonoberflächen erlauben. Auf Basis einer neu entwickelten Auswertungsmethodik werden aus den Messungen quantitativ Schädigungstiefen abgeleitet. Die erfassten Strukturänderungen innerhalb des Zementsteins erlauben direkte Rückschlüsse auf die bei der Auslaugung aufeinanderfolgenden Schädigungsprozessen.

Non-destructive monitoring of the leaching of concrete surfaces by single sided 1H nuclear magnetic resonance
Under regular conditions, concrete is durable when immersed in drinking water. Pure water on the other hand can severely leach and damage concrete surfaces. Consequently, the concrete surface becomes soft and the rebar-protecting passivity can be lost. In a past study presented in Bautechnik, the leaching resistance of concrete surfaces in drinking water reservoirs was reported. Based on this, we present results from the non-destructive measurement of the time- and depth-depending changes in material porosity by single-sided 1H nuclear magnetic resonance due to leaching. The results allow the quantitative deduction of damage depths as well as insights into the underlying deterioration processes.

Unter den meisten Bedingungen sind zementgebundene Baustoffe in Trinkwasser beständig. Sehr weiches bzw. kalkarmes Wasser kann jedoch die Dauerhaftigkeit von Betonoberflächen beeinträchtigen. Auslaugungsprozesse zwischen Werkstoff und Wasser führen langfristig zur Aufweichung der Oberfläche und der einhergehende Alkalitätsverlust kann bei unzureichender Betondeckung zur Korrosion der Bewehrung führen.
Im Rahmen eines DVGW-geförderten Forschungsprojekts wurden Betonoberflächen einer mehrmonatigen Auslaugungsbeanspruchung in kalkfreiem Wasser ausgesetzt und die oberflächliche Veränderung der Proben anhand verschiedener materialtechnischer Parameter verfolgt. Die Ergebnisse erlauben direkte Rückschlüsse auf den Schädigungsmechanismus, die Auslaugungsgeschwindigkeit sowie das Schädigungsprofil. Die Ergebnisse werden mit Bezug zu den maßgeblichen Einflussparametern der verschieden porösen Betonoberflächen auf ihren Auslaugungswiderstand sowie die Bedeutung für die Dauerhaftigkeit von Betonoberflächen in Trinkwasserbehältern diskutiert.

Leaching resistance of concrete surfaces in drinking water reservoirs
Under usual conditions, cementitious materials are durable in drinking water. Pure water, on the other hand, can severely harm concrete surfaces. Consequently, the concrete surface becomes soft and the rebar-protecting passivity can be lost.
In a DVGW-funded research project, concrete surfaces were exposed in a laboratory leaching test over a duration of several months and superficial changes were monitored. The results give insight into the emerging leaching processes, the advances of the deterioration, and the deterioration depth-profile. The results are discussed in terms of the major influences of leaching and the durability of concrete surfaces in drinking water reservoirs.

Im Rahmen einer Kooperation der Institute für Bauforschung (ibac) und Gesteinshüttenkunde (GHI) der RWTH Aachen University werden die Technik zur Applikation sowie die Eigenschaften von flammgespritzten, nahtlosen Glasschichten auf Beton untersucht. Besondere Herausforderungen ergeben sich hierbei aus der Differenz zwischen der maximal verträglichen Temperatur des Betons und der Temperatur des aufgeschmolzenen Glaspulvers wie auch des hohen pH-Wertes der Beton-Porenlösung und der Alkalienbeständigkeit des Glases. In aktuellen Versuchen wird der Einfluss des Flammspritzens auf die Eigenschaften der Glasschichten und des unterliegenden Betons untersucht. Hierbei werden Haftzugprüfungen des Schichtaufbaus der Glasschichten und optische Analysen kombiniert, um Rückschlüsse sowohl auf die Struktur und Undurchlässigkeit der Glasschichten als auch auf die thermische Schädigung des Betons zu ermöglichen. Es wird ein Messverfahren auf Basis einseitiger Kernspinresonanz eingeführt, das zukünftig zur Charakterisierung der Betonschädigung dienen soll, ohne hierfür die untersuchte Probe zerstörend prüfen zu müssen. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die applikationsbedingte thermische Schädigung des Betons zu einer teils stark verringerten Haftung der gespritzten Glasschichten führt. Diese Schädigung kann des Weiteren zerstörungsfrei mittels Kernspinresonanz qualitativ geprüft werden. Verschiedene Lösungsansätze zur Erzielung einer ausreichenden Haftung werden derzeit untersucht.

Non-destructive testing of seamless glass coatings on concrete applied by flamespraying - Preliminary results
As part of a research project at the Institutes of Building Materials Research (ibac) and Mineral Engineering (GHI) of RWTH Aachen University, a new application method by flame spraying for seamless glass coatings for the protection of concrete surfaces is being developed. A major challenge is the difference between the temperature resistance of concrete and the temperatures, necessary to melt glass powder. As part of the on-going work, the influence of the flame spaying technique on the concrete surfaces and the applied glass coating are investigated. Adhesion testing and microscopic imaging are combined to gain information on the concrete damage and the glass coatings structure. By using single-sided nuclear magnetic resonance, these properties are evaluated non-destructively as well. Results show that the application process so far leads to severe damage in the concretes surface, resulting in low adhesion. Similar information can be gained non-destructively by single-sided nuclear magnetic resonance.

Drehbare Kurzwellen-Sendeantennen dienen zur Funkversorgung von Zielgebieten in jeder beliebigen Richtung. Das Konzept einer drehbaren Vorhangantenne, die einfach, robust und bei sehr hohen Windgeschwindigkeiten funktionsfähig ist, wurde in früheren Veröffentlichungen beschrieben. Die Antenne ist aus einem Stahltragwerk und Antennenvorhängen, die hauptsächlich aus Seilen bestehen, aufgebaut. Im vorliegenden Beitrag wird über eine in Norddeutschland errichtete Antenne dieses Typs berichtet. Die Berechnung des Tragwerks und wichtige Einzelheiten der Konstruktion werden beschrieben. Ausführlich wird auf die besonderen Gesichtspunkte und Genauigkeitsanforderungen bei Fertigung und Montage eingegangen, die durch die Verwendung einer großen Rollendrehverbindung gestellt werden.

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Beschrieben werden Traglastversuche an ebenen geschweißten Fachwerkknoten ohne Knotenblech mit einem Spalt zwischen den Diagonalen. Die Versuche konzentrierten sich auf zwei Knotentypen mit hoher Querkraftbeanspruchung aus dem Auflagerbereich von Fachwerkträgern. Die Gurte bestanden aus I-Trägern, die im Knotenbereich durch Seitenlaschen an den Flanschrändern verstärkt waren. Aus den Versuchen werden Entwurfsregeln und Berechnungsansätze für die plastische Grenzlast verstärkter Knoten hergeleitet.

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Über die Möglichkeiten der Bodenverfestigung durch Injektionen in rolligen Böden. Generell sind alle Bodenarten injezierbar, die von Wasser durchströmt werden. Als Injektionsmittel sind Zement-, Bentonit- und Bentonit-Zementmischungen möglich, darüber hinaus aber auch organische Harze und mineralische Gele. Es wird die Wirkungsweise des Verfahrens und ein statisches Modell, basierend auf der Gewölbetheorie beschrieben.

Bisherige Untersuchungen zu den Materialeigenschaften von UHPC konzentrieren sich vermehrt auf die Betondruckfestigkeit. Für unbewehrte, auf Biegung beanspruchte Bauteile wie Fassaden ist die Biegezugfestigkeit der maßgebende Bemessungsparameter. Mit Kenntnis über die Biegezugfestigkeit kann gleichzeitig die schwierig zu prüfende Zugfestigkeit ermittelt werden. Aktuelle Normengenerationen zur Prüfung der Biegezugfestigkeit orientieren sich an den Erfahrungen mit Normalbeton und ermöglichen eine Nasslagerung der Probekörper bis zur Prüfung. Dadurch sollen vergleichbare Prüfbedingungen geschaffen werden. Eigene Versuche haben gezeigt, dass die Biegezugfestigkeit von nass gelagerten Probekörpern aus UHPC um bis zu 50 % über der Festigkeit von trocken gelagerten Probekörpern liegen kann. Da eine Bemessung mit der an nass gelagerten Probekörpern ermittelten Biegezugfestigkeit erfolgen kann, die nicht den Lagerungsbedingungen von Bauteilen in der Praxis entspricht, ist dieses Phänomen Gegenstand der Untersuchungen.
In diesem Beitrag werden die Ergebnisse der Biegezug- und Oberflächenzugprüfungen von unterschiedlich gelagerten Prismen und Platten gezeigt, um den Einfluss unterschiedlicher Feuchtigkeitszustände und Lagerungsbedingungen zu untersuchen. Anschließend werden Empfehlungen für die Materialprüfung und Bemessung abgeleitet.

Influence of moisture on tensile and flexural tensile strength of UHPC
Previous studies on material properties of UHPC concentrate on concrete compressive strength. For unreinforced, on bending loaded components, like facades, the flexural tensile strength is the determinative design parameter. With knowledge of the flexural tensile strength the difficult to examine axial tensile strength can be determined. Current design generations for examination of the flexural tensile strength follow on experiences with standard concrete and require a wet storage of the test samples until the examination. Thereby comparable test requirements are created. Own experiments have shown that the flexural tensile strength of wet stored test samples made from UHPC can be about 50 % higher than the strength of dry stored test samples. However, determining the flexural tensile strength on wet stored test samples does not match with the storage conditions of components in practice consequently, subject of the current research is the phenomenon regarding the design of these components.
Therefore, this article shows the results of the flexural tensile and surface tensile strength of differently stored prisms and panels to analyse the influence of several moisture and storage conditions. Subsequently, recommendations for the material examination and design are derivated.

Es wird über die Erfahrungen beim Bau der Kapelle der Versöhnung in Berlin-Mitte berichtet, deren tragende und aussteifende Wände in Stampflehm errichtet wurden. Der Lehmbau hatte auch in unseren Breitengraden eine gewisse Tradition (von Cointereaux 1793 bis zum Weimarer Bauhaus 1947) und gewinnt im 21. Jahrhundert unter ökologischen Gesichtspunkten eine neue Bedeutung.

Die Steuerung einer grossen Tiefbau-Baustelle in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht nach neuesten Methoden (i.J. 1974)

Die Frauenkirche in Dresden wies bis zu ihrer Zerstörung ständig Schäden auf, deren Ursachen auch in der Gründung bzw. im Baugrund vermutet wurden. Es wird das im Rahmen des Wiederaufbaus realisierte Gründungskonzept für die Kirche vorgestellt. Dieses Konzept basiert auf einer optimierten Lastabtragung auf die vorhandenen historischen Mauerwerksfundamente durch ein statisch verbessertes Tragwerk der wiederaufgebauten Kirche. Die wichtigsten Ergebnisse der vorausgegangenen Schadensanalyse werden dabei vorgestellt. Außerdem werden die hierfür notwendigen, umfangreichen geotechnischen Untersuchungen der Baugrundverhältnisse und der historischen Gründungselemente beschrieben. Schließlich werden die beobachteten Hebungen und Setzungen während der Enttrümmerung und des Wiederaufbaus ausgewertet und mit den prognostizierten Werten verglichen. Die im Gründungsbereich beim Wiederaufbau gemessenen, weitgehend gleichmäßigen Verformungen bestätigen das Tragwerks- und Gründungskonzept und die daraus resultierende hohe Standsicherheit dieses Teils der Kirche.

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An einem Abschnitt des stählernen Traggerüstes der Wuppertaler Schwebebahn wurden über einen längeren Zeitraum dreidimensionale geodätische Messungen durchgeführt, um die Verformungen von Stahlbauwerken unter Temperaturlast zu untersuchen. Aus einem genauen geodätischen Netz heraus wurden die Koordinaten von am Objekt vermarkten Punkten bei gleichzeitiger Erfassung der Stahltemperatur bestimmt. Ziele der Untersuchungen waren, die mit einem Standardmeßverfahren in der Praxis erreichbaren Meßunsicherheiten für Kontroll-, Überwachungs- und Absteckungsvermessungen an komplexen Stahlkonstruktionen zu ermitteln und gleichzeitig zu überprüfen, ob sich die Konstruktion unter Temperaturlast dem Materialgesetz entsprechend verhält.

Diskussionsbeitrag zu: El-Mossallamy, Y., Löschner, J.: Beitrag zur Standsicherheit von Böschungen nach DIN 1054 - Januar 2005. Bautechnik 83 (2006), S. 288-289.

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Während Beton-Recycling seit etwa Ende der 70er Jahre im Bauwesen zunehmend an Bedeutung gewonnen hat, ist die Entwicklung bei Recycling-Beton noch wenig fortgeschritten. Der vorliegende Beitrag zeigt Stand und Voraussetzungen, Möglichkeiten und Methoden zur Verwendung von Recycling-Beton im Hoch- und Ingenieurbau auf. Eine erfolgreiche Verwendung von Recycling-Beton gelingt, wenn die an das Bauwerk wie auch an seine Baustoffe gestellten bautechnischen und umweltverträglichen Anforderungen berücksichtigt werden.

Unregelmäßigkeiten an Sichtbetonflächen gehören zum Erscheinungsbild von Ortbeton. Mit korrigierenden Ausbesserungen kann der Ausführungsqualität nachträglich ein dem beabsichtigten Aussehen ähnliches Erscheinungsbild gegeben werden. In vielen Fällen können so die skulpturalen und kraftvollen Eigenschaften des Betons und das Besondere am Beton in der Einheit von Konstruktion, Material und Form - ohne Verkleidung - erhalten werden. Der Beitrag schildert, welche Gesichtspunkte beim Ausbessern von Sichtbeton von den am Bau Beteiligten beachtet werden sollten.

Die Stadt München baut U-Bahntunnel, in denen Stahlbeton-Innenschalen im Verbundsystem mit vorher aus Spritzbeton hergestellten Außenschalen als zweiteilige Verbundschalen hergestellt werden. Die Stahlbeton-Innnenschale übernimmmt die Trag- und Abdichtfunktion. Angesichts einiger sich aus diesem System ergebenden Fragen entschlossen sich die am U-Banbau Beteiligten, trotz der mit hoher Qualität hergestellten Stahlbeton-Innenschalen gemeinsam weitere qualitätsverbessernde Maßnahmen zu erarbeiten. Der Deutsche Beton-Verein berief namhafte Fachleute aus Theorie und Praxis in seinen Arbeitsausschuß "Qualitätssicherung für den Innenschalenbeton im U-Bahnbau". Die wichtigsten Arbeitsergebnisse werden zusammengefaßt.

Die neue DAfStb-Richtlinie für Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie) fordert für Betonfertigteile mit Ortbetonergänzung eine vollflächige kornraue Oberfläche und den Nachweis einer mittleren Rautiefe von nunmehr 1,5 mm statt bisher 0,9 mm. Dies gilt demnach auch für den Bereich der Gitterträger, was sowohl herstellungstechnisch als auch messtechnisch eine besondere Herausforderung darstellt. Bei Elementwänden muss im Rahmen der Erstprüfung sogar an den Innenoberflächen beider Fertigteilschalen geprüft werden. In der laufenden Produktion und auf der Baustelle genügen normalerweise eine Sichtprüfung und der Vergleich mit einer Referenzplatte. In Zweifelsfällen ist jedoch mit dem Sandflächenverfahren oder mit lasergebundenen Verfahren zu prüfen. Die Richtlinie lässt allerdings offen, wie dies in der Praxis umzusetzen ist. Deshalb ist es das Ziel dieses Beitrags, Lösungsmöglichkeiten aufzuzeigen.

Consequences from the directives of the German WU-Guideline for precast twin walls - Manufacturing and proving roughness on the inner surfaces of the precast shells
The new German guideline for waterproof constructions requires that precast twin walls with cast in place concrete completion must have an entirely rough surface with gravelled texture and also an average roughness depth of 1.5 mm in contrast to the former target of 0.9 mm. These requirements apply to the space within the steel lattice girders, too, which is quite a challenge for casting and proving. Initial tests have to be performed even on the inner surfaces of both shells. During current production and also on site visual examination and comparison with a reference slab will be sufficient. But in case of doubt sand patch tests or laser measurements have to be performed. Unfortunately the guideline does not answer the question how this could be realized in practice. Therefore the intention of this paper is to present solutions for this purpose.

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Für den Tragfähigkeitsnachweis von Membrankonstruktionen fehlten bisher die Abminderungsfaktoren zur Erfassung des Kriech- und Alterungsverhaltens. In der Arbeit wird nun über die Ergebnisse zweier in Karlsruhe durchgeführter Forschungsvorhaben berichtet, bei denen das Langzeitverhalten von Membranwerkstoffen im Mittelpunkt der Betrachtung stand. Aufgrund der experimentell gefundenen Regressionskurven können für die beiden wichtigsten PVC-beschichteten Polyestergewebe, zwei Nähverbindungen, eine Schweißverbindung und eine kombinierte Näh-Schweißverbindung bei Vorgabe des Bemessungszeitraums Abminderungsfaktoren angegeben werden.