bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Stabbogenbrücke über die Havel‐Oder‐Wasserstraße im Zuge der Wiederinbetriebnahme der S‐Bahnstrecke Berlin‐Tegel ‐ Hennigsdorf
Authors: Scholz H. , Butzlaff M. , Wollrab E.
Published: March 2013

Nach der deutschen Wiedervereinigung wurde die Wiederinbetriebnahme der 1961 unterbrochenen S‐Bahnstrecke von Berlin‐Schönholz nach Hennigsdorf (b Bln) beschlossen. Dieser Streckenabschnitt wurde bereits 1893 als Teilstück einer Bahnverbindung von Berlin nach Kremmen in Betrieb genommen. Die Grunderneuerung der Bahnstrecke beinhaltete den Aufbau einer eingleisigen Trasse mit Berücksichtigung eines optionalen zweigleisigen Ausbaus einschließlich der Erneuerung verschiedener Bahnanlagen und Ingenieurbauwerke. Die konkreten Planungen für die Wiederinbetriebnahme des S‐Bahnsteckenabschnittes Berlin‐Tegel ‐ Hennigsdorf (b Bln) begannen 1995, die unmittelbaren Bauarbeiten im Frühjahr 1997. Nach einer Bauzeit von nur 19 Monaten konnte am 15. Dezember 1998 der eingleisige S‐Bahnverkehr zwischen Berlin und Hennigsdorf wieder aufgenommen werden. Im vorliegenden Beitrag wird der Verlauf der Planung für den Neubau einer 85 m langen Stabbogenbrücke erläutert, die im Streckenverlauf über die Havel‐Oder‐Wasserstraße führt. Darüber hinaus wird ein Überblick über die interessante und wechselhafte Geschichte der "Kremmener Bahn" als bedeutende Bahnverbindung für Berlin und Brandenburg gegeben.
Sicherheitskonzept für neue Normen ‐ ENV und DIN‐neu. Grundlagen und Hintergrundinformationen Teil 5: Korrelationsanalyse
Authors: Fischer L.
Published: March 2013

Ein Maß der linearen Abhängigkeit zwischen zwei und mehr normalverteilten Variablen werden über die Kovarianz bzw. den Pearsonschen Korrelationskoeffizienten definiert. Im Fall nicht‐normalverteilter Variablen sind der Spearmansche Rangkorrelationskoeffizient und der Kendallsche Korrelationskoeffizient die entsprechenden Korrelationsmaße.
Spannungs‐Verformungs‐Verhalten erhärteter Bentonit‐Zement‐Suspensionen
Authors: Kayser J. , Schulz Th.
Published: March 2013

Im Untergrund eingebrachte und erhärtete Bentonit‐Zement‐Suspensionen unterliegen einem triaxialen Spannungszustand. Das Spannungs‐Verformungs‐Verhalten der erhärteten Bentonit‐Zement‐Suspension wird im wesentlichen von der Größe der kleinsten Hauptspannung und von den Dränageverhältnissen bestimmt. Bei Belastung über die einaxiale Druckfestigkeit hinaus kommt es zu einer Strukturverdichtung, die eine Erhöhung der Festigkeit und eine Verringerung der Durchlässigkeit bewirkt. Das Verformungsverhalten ist überwiegend plastisch und kontraktant.
Das Internet im Konstruktiven Ingenieurbau
Authors: Werkle H. , Klenk R.
Published: March 2013

Die neue Informations‐ und Kommunikationstechnologie des Internet hat auch in das Bauingenieurwesen Einzug gehalten. Der Beitrag gibt einen Überblick über die Technologie des Internet und die Anwendung im Konstruktiven Ingenieurbau. Das Internet bietet einen schnellen und jederzeit verfügbaren Zugang zu Informationen über Firmen, Verbände und Hochschulen. Auch Fachinformationen wie Normen und Baurechtsverordnungen, Ausschreibungstexte sowie Fachliteraturrecherchen und Fachwörterbücher sind im Internet verfügbar, wenn auch häufig nur in geschlossenen, kostenpflichtigen Netzen. Neben den klassischen Medien Text und Grafik werden auch multimediale Informationen wie Audio‐ und Videoclips bis hin zum interaktiven "Gang durch virtuelle Gebäudemodelle" angeboten. Im Bereich der Kommunikation sind neben dem Informations‐ und Dokumentenaustausch per E‐mail bereits weitere Formen wie die Abwicklung von Bauprojekten mit auf dem Internet basierenden Projektkommunikationssystemen im Einsatz. Weitergehende Konzepte sind sogenannte virtuelle Firmen und Hochschulen, bei denen für dezentrale Standorte die Kommunikation vollständig über das Netz erfolgt.
Einflüsse des Unterbaus auf das Tragverhalten einer steinernen Glocke
Authors: Hackel G.
Published: March 2013

Für den Wiederaufbau der Frauenkirche zu Dresden wurde unter anderem auch eine Kuppel in Glockenform vorgeschlagen. Dieser Beitrag liefert in bewußt knapper Darstellung weitere Erkenntnisse zum Verständnis des Tragverhaltens einer solchen steinernen Kuppel, ohne dabei diese Tragwerksform für die Frauenkirche zu befürworten. Besonders wird der Einfluß des nachgiebigen Unterbaus berücksichtigt, was bisher nicht ausreichend geschah. Die grundlegenden Betrachtungen an Berechnungsmodellen von Teiltragwerken werden durch Ergebnisse an einem Gesamttragwerksmodell abgerundet und bestätigt.
Erschütterungseinwirkungen auf ein Gebäude mit empfindlichen Schalteinrichtungen. Beweissicherung, Prognose, Überwachung
Authors: Schalk M. , Henkel F.‐O. , Herrmann G.
Published: March 2013

In Magdeburg wurde eine vierspurige Erschließungsstrecke gebaut, die bis auf wenige Meter an die bestehende Meßwarte eines Umspannwerkes heranrückt. Da die Meßwarte erschütterungsempfindliche Meßgeräte enthält, war durch projektbegleitende Untersuchungen sicherzustellen, daß zu keinem Zeitpunkt ein erschütterungsbedingter Ausfall der Geräte zu befürchten ist. Der Aufsatz gibt einen Überblick über die Systematik des Vorgehens ‐ Ermittlung der Erschütterungsverträglichkeiten, Beweissicherungsmessungen, Erschütterungsprognose, Überwachungsmessungen, Abnahmemessungen. Diese Systematik ist über das spezielle Projekt hinaus auf andere Baumaßnahmen in sensiblem Umfeld übertragbar.
Ingenieurholzbau für eine Holzlagerhalle. Regeln und Nichtregeln ‐ die Geschichte eines Rückschritts
Authors: Pichler G. , Stieglmeier F.
Published: March 2013

Es wird über die Konstruktion einer Lagerhalle für Schnitthölzer ‐ hergestellt ausschließlich aus Schnitthölzern ‐ berichtet. Übereinstimmung von Gestalt und Beanspruchung der Konstruktion waren Entwurfsgrundlage. Die Geschichte des Ingenieurholzbaues des 19. Jahrhunderts bietet reichlich Vorbilder für das Biegen von Vollhölzern. Daß sich im vorliegenden Fall Handwerk und Baubehörde skeptisch bis ablehnend gegenüber einer traditionellen Bauweise verhielten, zeigte der Planungsprozeß. So wurde der Einsatz gebogener Vollhölzer letztlich verhindert, obwohl dies theoretisch und praktisch gut machbar wäre, und vom Bauherrn und Planern im Sinne von "corporate identity" erwünscht war. Gebaut werden mußte mit der heute üblichen Brettschichtholz‐Bauweise, und dies wegen zu enger, ja unrichtiger Auslegung der Regelwerke.
Zur Berechnung querkraftbelasteter Pfähle in kohäsivem Boden
Authors: Kerr A. D. , Bathurst L. A.
Published: March 2013

Ein älteres Modell zur rechnerischen Erfassung von querkraftbelasteten Pfählen ist ein auf einer elastischen Winkler‐Gründung, welche aus eng aneinanderliegenden Federn besteht, gebetteter Balken. Die korrespondierende Bodensteifigkeit k wurde als konstant angenommen. Da die analytischen Ergebnisse nicht mit den Versuchsergebnissen übereinstimmten, die einen kleineren Kontaktdruck in der Nähe der Bodenoberfläche, bedingt durch plastische Verformungen ergaben, nahmen mehrere Autoren an, daß k entlang des Pfahls veränderlich ist. Ansonsten wurde das Winklersche Modell unverändert beibehalten. Wieder andere nahmen zusätzlich an, daß die Druck‐Verformungs‐Beziehung der Gründung nichtlinear ist. All diese Annahmen hatten sehr umfangreiche Analysen zur Folge. Die hier vorgestellte Methode folgt allerdings einem anderen Weg. Sie basiert auf einem Winkler‐Modell mit konstantem k, bezieht aber eine Serienschaltung von plastischen Elementen mit elastischen Federn ein und führt somit zu einer bilinearen Kraft‐Verformungs‐Beziehung. Dieses Modell stellt eine vereinfachte Version der p‐y‐Methode dar und führt zu mathematischen Formulierungen, die exakt gelöst werden können. Zwei Problemstellungen werden mit Hilfe des Modells behandelt. Zum Abschluß wird ein Vergleich der erhaltenden analytischen Ergebnisse mit Versuchsergebnissen eines seitlich belasteten Pfahls in Originalgröße durchgeführt. Dieser Vergleich ergab eine gute Übereinstimmung. Dies läßt die Schlußfolgerung zu, daß die hier vorgestellte Methode zur ingenieurmäßigen Erfassung derartiger Probleme gut geeignet ist.
Eckgelagerte Rechteckplatten als Stabilisierungs‐ und Kopplungselemente im Hochbau
Authors: Rosman R.
Published: March 2013

Eingehend untersucht wird der Schnittkräfte‐ und Verformungszustand der rechteckigen Platte, die durch ein Bimoment bildende Eckkräfte belastet ist. Hiermit können eckgelagerte Rechteckplatten nicht nur zur Abtragung von Lasten, sondern auch als Stabilisierungselemente Anwendung finden, etwa indem sie an und für sich labile vertikale Scheibensysteme miteinander verbinden. Mittels der Ergebnisse können Tragwerke mit derartigen Platten leicht konzeptuell entworfen und berechnet werden. Die eingehende Behandlung einiger Systeme und Zahlenbeispiele erläutern die Verfahren.
Gestaltung des Sattellagers für eine cosinusförmige Verteilung der Kontaktpressungen bei liegenden Behältern
Authors: Del Gaizo R. I.
Published: March 2013

Die analysierte Form des Sattels ermöglicht nicht nur einen gleichmäßigen Verlauf der Kontaktpressungen ohne die übliche Konzentration an der Sattelspitze, sondern vor allem eine weithin ebenmäßige Verteilung der Beanspruchungen für den Behälter.
Ein einfaches Modell zur Abschätzung von Setzungen bei der Herstellung von Rüttelinjektionspfählen
Authors: Triantafyllidis Th.
Published: March 2013

Das Einvibrieren von Bohlen oder das Rütteln von Trägern in den Baugrund, welche als Bestandteil einer Verbundkonstruktion dienen, führt sehr oft in lockergelagerten oder wassergesättigten Böden zu plastischen Deformationen und Setzungen an der Geländeoberfläche. Die hervorgerufenen Verformungen sind teilweise sehr groß, so daß die Gebrauchstauglichkeit der Verbaukonstruktion in Frage gestellt werden kann. Setzungen der Geländeoberkante können aber auch für eine Nachbarbebauung solche Schäden hervorrufen, die den Einsatz von Rüttlern in der Nähe der Bebauung in Frage stellen. Es fehlt i. allg. an einfachen Modellen und Ansätzen, welche die Bereiche des durch plastische Deformation erfaßten Bodens begrenzen und Aussagen über die zu erwartenden Setzungen in diesen Bereichen machen. In dieser Arbeit wird ein einfaches Modell vorgestellt, welches sowohl die Bereiche der plastischen Deformation in erster Näherung wie auch die Setzungen des Geländes bei der Herstellung von Rüttelinjektionspfählen abschätzen kann. Die Arbeit berichtet außerdem auch von durchgeführten Setzungsmaßnahmen bei der Installation von Rüttelinjektionspfählen in einer tiefen Baugrube in Berlin.
Berechnung von Grundwasserabsenkungen unter Windows
Authors: Doster A. , Christmann A.
Published: March 2013

Es wird die Vorgehensweise für Grundwasserabsenkungen bei freiem, gespanntem und halbgespanntem Grundwasserspiegel sowie bei umschlossenen Baugruben dargestellt. Am Beispiel des Programms DC‐Absenkung wird gezeigt, wie mit Hilfe graphisch‐interaktiver Software die Berechnung und graphische Darstellung der Ergebnisse auf einfache Weise durchgeführt werden kann.
Modellierung des Tragverhaltens von Brücken mit gedrungenem Plattenbalkenquerschnitt
Authors: Ducke M. , Eckstein U. , Meiser F. , Montag U.
Published: March 2013

Berechnungsmodelle sind stets Approximationen der physikalischen Wirklichkeit mit dem Ziel einer sicheren Dimensionierung von Tragwerken für vorgegebene Grenzzustände. Für Brückenüberbauten mit Plattenbalkenquerschnitten ist die Idealisierung als Trägerrost gängige Entwurfspraxis. Bewährt sind derartige Trägerrostmodellierungen seit langem für Plattenbalkenbrücken mit ausgeprägter Stabwerkstopologie, d. h. mit dünnen Plattendecks und dominaten Hauptträgern. Im Zuge des Neubaus des Lehrter Bahnhofs in Berlin kommen Brückenüberbauten mit sehr gedrungenen Plattenbalken zur Ausführung, die mehr einer Platte unterschiedlicher Dicke ähneln. Um Modellfehler in den statischen Berechnungen der Tragwerksplanung zu minimieren, wurde in einer vergleichenden Voruntersuchung die Modellierung eines typischen Überbaus als Trägerrost derjenigen als Flächentragwerk gegenübergestellt. Obwohl dabei eine Trägerrostmodellierung mit optimaler Approximation der Wirklichkeit entwickelt wurde, erfolgte die Genehmigungsplanung doch mit dem lokal genaueren Flächentragwerksmodell.
Ermittlung des kf‐Wertes aus Versuchen in Bohrlöchern und Schürfgruben bei Inhomogenitäten im Strömungsraum
Authors: Schneider G.
Published: March 2013

Es wird aufgezeigt, wie bei der Auswertung von Versuchen in Bohrlöchern oder Schürfgruben Schichtinhomogenitäten berücksichtigt werden können. An einem Beispiel wird die Anwendung der angegebenen Gleichungen gezeigt.
Zur Berechnung von Schrägseilbrücken ‐ Teil 1: Einfache Seilprobleme
Authors: Bercea G.
Published: March 2013

In dieser Arbeit werden einige in der Praxis vorkommende, geometrische und statische Seilprobleme behandelt, und zwar: Probleme, bei denen die Seile als Ganzes betrachtet werden; Probleme, der Seilverankerungen (Seilbiegung im Verankerungsbereich).
Holzrippendächer in Brettstapelbauweise ‐ Raumerlebnis durch filigrane Tragwerke
Authors: Natterer J. , Burger N. , Müller A. , Natterer J.
Published: March 2013

Die von Professor Julius Natterer entwickelten Holzrippenschalen in Brettstapelbauweise bieten vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten für weitgespannte Flächentragwerke. Nach ersten Erfahrungen mit verschraubten Holzrippen Ende der 60er Jahre fand die eigentliche Entwicklung zu einer interessanten Alternative im Hallenbau aber vor allem in den letzten zehn Jahren statt. In dieser Zeit wurden anhand mehrerer ausgeführter Objekte die Berechnungsmethoden verfeinert und die Konstruktion anhand praktischer Erfahrungen weiterentwickelt. Die Konstruktion besteht im wesentlichen aus sich kreuzenden Holzrippen, die aus mehreren miteinander verschraubten Brettlagen zusammengesetzt sind, einer ausgesteiften Schalung und verhältnismäßig steifen Randgliedern. Dadurch entstehen hochgradig statisch unbestimmte Systeme, die aufgrund nachgiebiger Verbindungen große Lastumlagerungsmöglichkeiten haben. Durch die Entwicklung leistungsfähiger Rechenprogramme und komplexer, auf das Tragverhalten der Konstruktion abgestimmter Rechenmodelle kann die Gesamtstruktur an die jeweils vorhandenen Randbedingungen angepaßt, berechnet und optimiert werden. Für die Ausführung der Rippenschalen ist ein Lehrgerüst erforderlich, durch das die Schalenform vorgegeben wird und auf dem die Brettrippen Lage für Lage aufgebaut werden. Da die Bauweise keinen umfangreichen Maschinenpark erfordert, ist sie auch für kleinere und mittlere Zimmereibetriebe interessant.
60‐m‐Holzfachwerkbrücke über die Dahme
Authors: Krone M. , Thiemann E. , Povel D.
Published: March 2013

Für die Überquerung der Dahme bei Niederlehme, südöstlich von Berlin, war eine 60 m weit gespannte Geh‐ und Radwegbrücke zu entwerfen. Für das Haupttragwerk wurde eine überdachte Holzfachwerkkonstruktion gewählt, die Rampenbrücken wurden in Stahlbeton ausgebildet. Bei der Berechnung der Holzbrücke mußte das Stabilitäts‐ und Schwingungsverhalten eingehend untersucht. Die gewendelte Rampenbrücke wurde ohne Verformungslager ausgeführt, so daß die Zwangsbeanspruchungen detailliert betrachtet werden mußten. Die gesamte Holzkonstruktion wurde innerhalb von fünf Tagen vor Ort montiert und eingeschwommen.
Straßentunnel in Deutschland ‐ Von der Planung bis zur Erhaltung
Authors: Naumann J. , Friebel W.‐D.
Published: March 2013

Tunnel sind neben den Brückenbauwerken die teuersten Anlagenteile einer Straße, und zwar nicht nur hinsichtlich der Erstinvestitionen für den Bau, sondern auch hinsichtlich der späteren Betriebs‐, Unterhaltungs‐ und Erhaltungsaufwendungen. Aufgrund der erheblichen Zunahme von Tunnelbauwerken im Zuge von Bundesfernstraßen hat das Bundesministerium für Verkehr, Bau‐ und Wohnungswesen in den letzten Jahren die wesentlichen Anforderungen an die Gebrauchstauchlichkeit, Dauerhaftigkeit und Wirtschaftlichkeit sowie den späteren Betrieb und die Erhaltung dieser Bauwerke in verschiedenen Regelwerken zusammengestellt, um die zur Verfügung stehenden knappen finanziellen Mittel effektiv einsetzen zu können. Insgesamt 162 Straßentunnel mit einer Gesamtröhrenlänge von 122,4 km sind zur Zeit im Zuge von Bundesfernstraßen in der Baulast des Bundes unter Verkehr. Ende 1999 waren bei den Straßenbauverwaltungen der Länder weitere 38 Tunnel in Bau, 47 Tunnel in Planfeststellungsverfahren oder in der Phase der Bauvorbereitung und 55 Tunnel in der Vorplanung.
Abdichtung von Arbeitsfugen mit einfach und zweifach injizierten Verpreßschläuchen
Authors: Schreyer J. , Beyer S.
Published: March 2013

Im Rahmen dieser Untersuchung wurden Versuchsreihen zur Abdichtung von Arbeitsfugen mit Injektionsschläuchen durchgeführt, um insbesondere die Machbarkeit der Zweifachinjektion von einkanaligen Injektionsschläuchen mit Polyurethan, Acrylatharz und Zementsuspension zu belegen und ihre Anwendungsgrenzen aufzuzeigen. Um den einkanaligen Injektionsschlauch zweimal verpressen zu können, wurde das Injektionsmaterial nach der Erstinjektion durch Vakuumierung aus dem Injektionskanal entfernt. Dann wurde die Arbeitsfuge mit Wasserdruck belastet, um zu prüfen, ob die Arbeitsfuge abgedichtet werden konnte. Vor der zweiten Injektion wurde die Arbeitsfuge geöffnet, um die Undichtigkeit vor dem zweiten Injektionsvorgang sicherzustellen. Nach der Zweitinjektion wurde eine erneute Wasserdruckprüfung durchgeführt, um die Wirksamkeit der Zweitinjektion zu überprüfen. Im Ergebnis kann festgestellt werden, daß Zweifachinjektionen mit einkanaligen Injektionsschläuchen möglich sind, wenn Injektionsschlauch und Injektionsmaterial optimal aufeinander abgestimmt sind. Zu beachten ist jedoch, daß die Zweitinjektionen in den durchgeführten Versuchen stets qualitativ schlechter als die Erst‐ oder Einfachinjektion waren.
Zur äußeren Standsicherheit von nicht‐ebenen suspensionsgestützten Erdschlitzen
Authors: Triantafyllidis Th. , König D. , Sonntag M.
Published: March 2013

Bei verschiedenen Konstruktionen, welche in Schlitzwandbauweise hergestellt werden, ist die Herstellung von nicht‐ebenen Schlitzen mit T‐, L‐ oder polygonzugartigem Grundriß sinnvoll und erforderlich. Für solche Schlitze liegt kein dokumentiertes Verfahren zum Nachweis der äußeren Standsicherheit vor. Vergleichsrechnungen mit verschiedenen Rechenansätzen, die die Verhältnisse an nicht‐ebenen Schlitzen näherungsweise erfassen, zeigen, daß die äußere Standsicherheit schon bei geringen Abweichungen von der ebenen Geometrie im Verhältnis zum ebenen Fall deutlich abnimmt und die übliche Praxis zur Ermittlung der Standsicherheit nicht unbedingt auf der sicheren Seite liegt. Eine Vorgehensweise zur Standsicherheitsberechnung mit Hilfe ebener Ersatzsysteme wird vorgeschlagen. Die Fragestellung des Nachweises der äußeren Standsicherheit kann durch diese Vergleichsrechnungen nicht vollständig gelöst werden. Hierzu bedarf es experimenteller Untersuchungen, um einen besseren Einblick in das Bruchverhalten solcher Schlitze zu gewinnen.
Kreisförmig gelochte Scheibe mit schrägem Rand unter Eigengewicht
Authors: Taheri Z.
Published: March 2013

Im folgenden wird eine Lösung für eine kreisförmig gelochte Scheibe mit schrägem Rand unter Eigengewicht, auf Grundlage der ebenen Elastizitätstheorie, angegeben. Dabei wird die Neigung des Randes gegenüber der Horizontalen mit 45� angenommen. Die Lösung von Problemen dieser Art ist für die Beurteilung der Spannungszustände in Tunnelbauten in Hanglage von Nutzen. Die analytisch angegebene Airysche Spannungsfunktion erlaubt eine einfache numerische Berechnung sowie eine bequeme Programmierung.
Staub‐ und wasserfreie Abbruchtechnologie für die Kerntechnik und andere sensitive Bereiche
Authors: Gehbauer F. , Heppler K.
Published: March 2013

In den Jahren 1997 bis 1999 wurden am Institut für Maschinenwesen im Baubetrieb an der Universität Karlsruhe Versuche mit dem Ziel durchgeführt, für die pneumatische Förderung von Schüttgütern des Baubetriebes eindeutige strömungstechnische Dimensionierungsgrundlagen zu schaffen. Die gewonnenen Erkenntnisse konnten genutzt werden, um ein Abbruchkonzept zu entwickeln und anzuwenden, das geeignet ist, Schwerstbeton zu lösen, zu fördern und in einem geschlossenen kerntechnischen Bereich alle Auflagen zu erfüllen, insbesondere die der Staubfreiheit.
Systemmodifikation und ihre Auswirkung auf den Schnittkraft‐ und Deformationszustand von Tragwerken
Authors: Bartzsch M. , Bothe E. , Graf W. , Möller B. , Schneider R.
Published: March 2013

Systemmodifikation bedeutet das Verändern des statischen Systems eines Tragwerks während der Bauphase oder während der Nutzungsdauer. Die korrekte Erfassung der Auswirkungen einer Systemmodifikation erfordert die numerische Simulation der zeitlichen Veränderungen von System und Belastung unter Berücksichtigung relevanter Nichtlinearitäten. Dazu gehört z. B. die bauabschnittsweise Herstellung von Tragwerken. Die Auswirkungen von Systemmodifikationen auf den Schnittkraft‐ und Deformationszustand werden an der Klasse der ebenen Stahlbeton‐Stabtragwerke gezeigt. An zwei bauabschnittsweise hergestellten Tragwerken werden die Unterschiede gegenüber linearen Näherungslösungen (Eingußsystem, Superposition von Teilsystemen) diskutiert.
Die Identifikation von Rißbereichen an Stahlbetonbalken und ‐platten mit Hilfe von Schwingungstestdaten
Authors: Jahn Th. , Krex L. , Mehlhorn G.
Published: March 2013

Das dynamische Verhalten einer Struktur (Eigenfrequenzen, Eigenformen) ist durch ihre Steifigkeits‐, Massen‐ und Dämpfungseigenschaften charakterisiert. Strukturelle Schädigungen an Stahlbetonbauteilen (z. B. Risse oder Ausfall von Stahleinlagen) führen i. d. R. zu lokalen Veränderungen der Steifigkeit und/oder der Dämpfung. Dieser Beitrag beschreibt die Möglichkeit der zerstörungsfreien Prüfung und Bewertung des Zustandes gerissener Betonstrukturen mittels Analyse des modalen Verhaltens. Hierzu werden Eigenschwinggrößen eines hinsichtlich der Schädigung parametrisierten Rechenmodells mit den gemessenen modalen Antworten des untersuchten Systems verglichen. Durch Minimierung der Residuen der modalen Größen erfolgt die Korrektur der mehr oder weniger großen Schätzfehler der Schädigungsparameter. Stimmen die Eigenschwinggrößen überein, ist das Rechenmodell verifiziert. Man bezeichnet diese Vorgehensweise deshalb auch als indirektes Parameterkorrekturverfahren.
Über ein Fehlerbild bei der Schnittgrößenermittlung mit finiten Elementen, Teil 1: Scheiben
Authors: Grätsch Th. , Hartmann F.
Published: March 2013

In diesem Aufsatz wird über ein visuelles Fehlerkriterium berichtet, welches dem Ingenieur Aufschlüsse über die Größe und die Verteilung des Fehlers bei der Schnittgrößenermittlung mit finiten Elementen liefert. Mit Hilfe des vorgestellten Fehlerbildes kann insbesondere die Frage beantwortet werden, wann bei der Bemessung von Scheiben Punktwerte der Spannungen verwendet werden können und wann integrale Schnittkräfte entlang eines definierten Bereiches sinnvoller erscheinen. Einige ausgewählte Beispiele dokumentieren die Leistungsfähigkeit des Fehlerbildes.
Transient temperature fields and thermal actions in the Leaning Tower of Pisa (Instationäre Temperaturfelder und thermische Einwirkungen auf den Schiefen Turm von Pisa)
Authors: Froli M. , Ulivieri E.
Published: March 2013

Auf der Basis einer rechnerischen Erfassung der täglichen Veränderungen der wichtigsten meteorologischen Einflüsse, hochgerechnet auf ein idealisiertes meteorologisches Jahr einschließlich auftretender Verschattungseffekte wird eine Studie der instationären thermischen Reaktionen des Schiefen Turms von Pisa über einen kompletten Jahreszeitraum vorgelegt. Das Modell erlaubt die Erfassung der Temperaturfelder im Fundament, im Schaft und in den Säulen des Bauwerks im Stundentakt an allen Tagen eines idealisierten Jahres. Mit Hilfe der theoretischen Grundlagen von Raum‐ und Zeitveränderungen der Temperaturfelder über die Querschnitte eines Bauteils lassen sich Beschreibungsgrößen wie die Effektive Haupttemperatur (E.M.T.) und der Effektive Global‐Linear‐Gradient (E.G.L.G.) berechnen, die die Basis für die einfache Vorhersage der Temperaturverformungen und Eigenspannungen liefern.
Steifigkeits‐ und Dämpfungskontrolle in Stabtragwerken unter Erdbebenbeanspruchung
Authors: Pocanschi A. , Phocas M. C.
Published: March 2013

Die Optimierung des Verhaltens von Tragwerken unter starken dynamischen Beanspruchungen, wie Erdbeben, erfolgt zunehmend durch eine gezielte Steuerung ihrer Steifigkeits‐ und Dämpfungseigenschaften. Um eine größere Freiheit in der Gestaltung der Kontrolle von Aussteifungen aus Stabwerken zu erreichen, wird ein neuartiger Anschluß vorgeschlagen, der die Momentenübertragung zwischen den Stäben "filtrieren" kann. Demzufolge ist die Steifigkeit des Systems nicht mehr allein von den geometrischen Verhältnissen der angeschlossenen Stäbe abhängig. Danach wird der Anschluß in einem Rahmen implementiert, wobei die Verformungskontrolle über einen Zugdiagonalen‐Mechanismus mit geschlossenem Kreislauf und Hysteresedämpfung ausgeübt wird. Am Beispiel eines Einmassenschwingers wird schließlich das dynamische Verhalten des Systems untersucht.
Neuartige Stahl‐Glas‐Konstruktionen mit Tragwirkung in Scheibenebene
Authors: Laufs W. , Mohren R.
Published: March 2013

Thermisch vorgespannte Gläser haben den Einsatz von Glas als konstruktiven Baustoff entscheidend erweitert. Obwohl transparente Konstruktionen aus Stahlstäben und Glaseindeckungen ("Füllelemente") bereits vielfach eingesetzt werden, wird die schubaussteifende Wirkung von Glas in der Scheibenebene rechnerisch bisher nicht berücksichtigt. Um derartige Tragreserven von Glas zur Minimierung der Stahlkonstruktion zukünftig zu nutzen, werden im folgenden Projekte und die durchgeführten Bauteilversuche vorgestellt, bei denen nicht nur die schwache Achse (Biegebeanspruchung) von Glasbauteilen, sondern auch die starke Achse (Normalkraftbeanspruchung) belastet wird.
Tragfähigkeit von Bogenstaumauern
Authors: Herzog M.
Published: March 2013

Nach einem Rückblick auf die bisherige Entwicklung des Bruchsicherheitsnachweises für Bogenstaumauern wird gezeigt, wie einfach die rechnerische Voraussage der Tragfähigkeit einer Bogenstaumauer unter Einwirkung des Wasserdrucks mit Hilfe des Fließgelenkverfahrens möglich ist. Die Nachrechnung des bisher einzigen Bruchversuchs an einer Bogenstaumauer in natürlicher Größe läßt die Treffsicherheit des neuen Rechenverfahrens deutlich erkennen. Ein Zahlenbeispiel erläutert die Anwendung des Rechenverfahrens in allen Einzelheiten.
Berechnungskennwerte feinkörnig‐bindiger, gesättigter Böden ‐ Näherungsverfahren
Authors: Engel J.
Published: March 2013

Mit Korrelationen können die bodenmechanischen Eigenschaften aufbereiteter, mineralischer, gesättigter Böden zutreffend vorhergesagt werden. Diese Randbedingungen unterscheiden sich von den Verhältnissen in‐situ zum Teil erheblich. Im vorliegenden Beitrag werden Modelle vorgestellt, die auf Grundlage von Stoffgesetzen oder empirischen Ansätzen die Berücksichtigung der Belastungsgeschichte und bestimmter stofflicher Bestandteile ermöglichen. Im Gegensatz zur Klassifizierung des Bodens werden die Einflußgrößen getrennt berücksichtigt.
Tragelemente aus Polymerbeton
Authors: Diederichs U. , Haroske G. , Krüger W. , Mertzsch O.
Published: March 2013

Die nachfolgenden Darlegungen zeigen die Ergebnisse der baustofflichen und statisch‐konstruktiven Untersuchungen zur Entwicklung von neuartigen Plattenelementen aus Polymerbeton. Hierbei handelt es sich um eine Gemeinschaftsarbeit des Fachbereiches Bauingenieurwesen der Universität Rostock und dem Mineralgußzentrum Neubukow. Das Ziel der baustofflichen Betrachtungen bestand in der kennwertorientierten Analyse des Werkstoffes Polymerbeton. Dazu gehörte die Optimierung der Mischung aus einem polymeren Bindemittel mit einem mineralischen Zuschlag sowie die Ermittlung mechanischer temperaturabhängiger Festbetonkenngrößen. Im Rahmen der statisch‐konstruktiven Untersuchungen wurde das Tragverhalten von Plattenstreifen unter Kurzzeit‐ und Dauerlast untersucht. Die so gewonnenen Ergebnisse bildeten die Grundlage zur Erarbeitung eines Nachweiskonzeptes. Das Ergebnis ist eine 3,5 cm dicke dauerbeständige, oberflächenfertige sowie vermarktungsfähige Balkonbodenplatte.
Zur Diskussion von dränierten oder undränierten Randbedingungen bei Baugruben in weichen Böden
Authors: Kempfert H.‐G. , Gebreselassie B.
Published: March 2013

Im Rahmen der Bearbeitung der Entwürfe EB 90 bis 101 der Empfehlungen über Baugruben in weichen bindigen Böden [6] durch den Arbeitskreis "Baugruben" der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik wurde offenkundig, daß für die Thematik von großer Bedeutung ist, ob bei der Berechnung dränierte oder undränierte Bedingungen für den weichen Boden zugrunde gelegt werden. Dabei ergeben sich während der Aushubphasen vor und hinter der Wand Spannungspfade im Boden, die sehr unterschiedlich verlaufen und eine eindeutige Zuordnung zu den Spannungs‐ und Porenwasserdruckbedingungen nicht immer zweifelsfrei zulassen.

Es hat sich aber auch gezeigt, daß Berechnungen unter Verwendung der Scherfestigkeit des undränierten Bodens zu unsinnigen Ergebnissen führen können bzw. nicht immer auf der sicheren Seite liegen.

Die neuen Empfehlungen der EAB geben deswegen einen pragmatischen Weg auf der Grundlage effektiver Spannungen mit dem Winkel der Gesamtscherfestigkeit für unterschiedliche Zustände vor.

In dem Beitrag werden diese Ansätze bodenmechanisch begründet und die noch offenen Fragen erläutert. Durch Parameterstudien konnte belegt werden, daß die Empfehlungen der EAB in der Regel auf der sicheren Seite liegen. Die Ausführungen sollen aber auch dazu beitragen, für Baugrubensituationen in weichen Böden, den Beteiligten Hilfestellungen für eine Einschätzung zu geben, ob im konkreten Anwendungsfall eher dränierte oder undränierte Bedingungen vorliegen.
Weiterentwicklung des Standardverfahrens zur Berechnung von Grundwasser‐Absenkungen
Authors: Doster A. , Christmann A.
Published: March 2013

Für die Berechnung von Grundwasser‐Absenkungen werden mehrere Themen erläutert, die über die grundlegenden Formeln nach Herth/Arndts hinausgehen. Insbesondere für den Fall von Pumpmengen größer als die erforderliche Menge ergeben sich bei Verwendung der Standardformeln im Normalfall unrealistische Wassertiefen.
Praktische Bemessung der Längsbewehrung nach DIN 1045, DIN 1045‐1 und EC 2
Authors: Friedrich R.
Published: March 2013

Grafische Hilfsmittel sind nicht nur für die schnelle Prüfung von Computerergebnissen von großem Nutzen. Die Diagramme der Bilder 4, 5 und 7 gelten für Rechteckquerschnitte unter vorherrschender Biegung. Für die Bemessung symmetrisch bewehrter Druckglieder sind Interaktionsdiagramme, die zusätzlich die Schlankheit berücksichtigen, zu empfehlen.
C‐Glycosyl Amino Acids through Hydroboration–Cross‐Coupling of exo‐Glycals and Their Application in Automated Solid‐Phase Synthesis
Authors: Koch Stefan , Schollmeyer Dieter , Löwe Holger , Kunz Horst
Published: March 2013

O‐Glycosylation is one of the most important post‐translational modifications of proteins. The attachment of carbohydrates to the peptide backbone influences the conformation as well as the solubility of the conjugates and can even be essential for binding to specific ligands in cell–cell interactions or for active transport over membranes. This makes glycopeptides an interesting class of compounds for medical applications. To enhance the long‐term availability of these molecules in vivo, the stabilization of the glycosidic bond between the amino acid residue and the carbohydrate is of interest. The described modular approach affords β‐linked C‐glycosyl amino acids by a sequence of Petasis olefination of glyconolactones, stereoselective hydroboration and a mild B‐alkyl‐Suzuki coupling reaction. The coupling products were transformed to C‐glycosyl amino acid building‐blocks suitable for solid‐phase synthesis and successfully incorporated into a partial sequence of the tumor‐associated MUC1‐glycopeptide. The resulting C‐glycopeptides are candidates for the development of long‐term stable mimics of O‐glycopeptide vaccines.
Hybrid Hydrogels of Porous Graphene and Nickel Hydroxide as Advanced Supercapacitor Materials
Authors: Chen Sheng , Duan Jingjing , Tang Yonghong , Zhang Qiao Shi
Published: March 2013

Graphene‐based hydrogels can be used as supercapacitor electrodes because of their excellent conductivity, their large surface area and their high compatibility with electrolytes. Nevertheless, the large aspect ratio of graphene sheets limits the kinetics of processes occurring in the electrode of supercapacitors. In this study, we have introduced in‐plane and out‐of‐plane pores into a graphene–nickel hydroxide (Ni(OH)2) hybrid hydrogel, which facilitates charge and ion transport in the electrode. Due to its optimised chemistry and architecture, the hybrid electrode demonstrates excellent electrochemical properties with a combination of high charge storage capacitance, fast rate capability and stable cycling performance. Remarkably, the Ni(OH)2 in the hybrid contributes a capacitance as high as 3138.5 F g−1, which is comparable to its theoretical capacitance, suggesting that such structure facilitates effectively charge‐transfer reactions in electrodes. This work provides a facile pathway for tailoring the porosity of graphene‐based materials for improved performances. Moreover, this work has also furthered our understanding in the effect of pore and hydrogel structures on the electrochemical properties of materials.
ChemInform Abstract: Synthesis, Biological Activities and Chemistry of Thiadiazole Derivatives and Schiff Bases
Authors: Jalhan Sunny , Jindal Anil , Gupta Avneet , Hemraj Hemraj
Published: March 2013

Review: 22 refs.
ChemInform Abstract: Radicals in Transition Metal Catalyzed Reactions? Transition Metal Catalyzed Radical Reactions? A Fruitful Interplay Anyway. Part 1. Radical Catalysis by Group 4 to Group 7 Elements
Authors: Jahn Ullrich
Published: March 2013

Review: 304 refs.
Dissecting the cellular functions of plant microtubules using mutant tubulins
Authors: Hashimoto Takashi
Published: March 2013

α‐ and β‐tubulins, the building blocks of the microtubule (MT) polymer, are encoded by multiple genes that are largely functionally redundant in plants. Null tubulin mutants are thus phenotypically indistinguishable from the wild type, but miss‐sense or deletion mutations of critical amino acid residues that are important for the assembly, stability, or dynamics of the polymer disrupt the proper organization and function of the resultant MT arrays. Mutant tubulins co‐assemble with wild‐type tubulins into mutant MTs with compromised functions, and thus mechanistically act as dominant‐negative MT poisons. Cortical MT arrays in interphase plant cells are most sensitive to tubulin mutations, and are transformed into helical structures or random orientation, which produce twisted or radially swollen cells. Mutant plants resistant to MT‐targeted herbicides may possess tubulin mutations at the binding sites of the herbicides. Tubulin mutants are valuable tools for investigating how individual MTs are organized into particular patterns in cortical arrays, and for defining the functional contribution of MTs to various MT‐dependent or ‐assisted cellular processes in plant cells. 2013 Wiley Periodicals, Inc
Influence of the Li⋅⋅⋅π Interaction on the H/X⋅⋅⋅π Interactions in HOLi⋅⋅⋅C6H6⋅⋅⋅HOX/XOH (X=F, Cl, Br, I) Complexes
Authors: Zeng Yanli , Wu Wenjie , Li Xiaoyan , Zheng Shijun , Meng Lingpeng
Published: March 2013

The influences of the Li⋅⋅⋅π interaction of C6H6⋅⋅⋅LiOH on the H⋅⋅⋅π interaction of C6H6⋅⋅⋅HOX (X=F, Cl, Br, I) and the X⋅⋅⋅π interaction of C6H6⋅⋅⋅XOH (X=Cl, Br, I) are investigated by means of full electronic second‐order Møller–Plesset perturbation theory calculations and “quantum theory of atoms in molecules” (QTAIM) studies. The binding energies, binding distances, infrared vibrational frequencies, and electron densities at the bond critical points (BCPs) of the hydrogen bonds and halogen bonds prove that the addition of the Li⋅⋅⋅π interaction to benzene weakens the H⋅⋅⋅π and X⋅⋅⋅π interactions. The influences of the Li⋅⋅⋅π interaction on H⋅⋅⋅π interactions are greater than those on X⋅⋅⋅π interactions; the influences of the H⋅⋅⋅π interactions on the Li⋅⋅⋅π interaction are greater than X⋅⋅⋅π interactions on Li⋅⋅⋅π interaction. The greater the influence of Li⋅⋅⋅π interaction on H/X⋅⋅⋅π interactions, the greater the influences of H/X⋅⋅⋅π interactions on Li⋅⋅⋅π interaction. QTAIM studies show that the intermolecular interactions of C6H6⋅⋅⋅HOX and C6H6⋅⋅⋅XOH are mainly of the π type. The electron densities at the BCPs of hydrogen bonds and halogen bonds decrease on going from bimolecular complexes to termolecular complexes, and the π‐electron densities at the BCPs show the same pattern. Natural bond orbital analyses show that the Li⋅⋅⋅π interaction reduces electron transfer from C6H6to HOX and XOH.
Domain‐Averaged Exchange‐Correlation Energies as a Physical Underpinning for Chemical Graphs
Authors: García‐Revilla M. , Francisco E. , Popelier Paul L. A. , Martín Pendás Angel
Published: March 2013

A novel solution to the problem of assigning a molecular graph to a collection of nuclei (i.e. how to draw a molecular structure) is presented. Molecules are universally understood as a set of nuclei linked by bonds, but establishing which nuclei are bonded and which are not is still an empirical matter. Our approach borrows techniques from quantum chemical topology, which showed for the first time the construction of chemical graphs from wave functions, shifting the focus on energetics. This new focus resolves issues surrounding previous topological analyses, in which domain‐averaged exchange‐correlation energies (Vxc), quantities defined in real space between each possible atom pair, hold the key. Exponential decay ofVxcin non‐metallic systems as the intercenter distance increases guarantees a well‐defined hierarchy for all possibleVxcvalues in a molecule. Herein, we show that extracting the set of atom pairs that display the largestVxcvalues in the hierarchy is equivalent to retrieving the molecular graph itself. Notably, domain‐averaged exchange‐correlation energies are transferable, and they can be used to calculate bond strengths. Fine‐grained details resulted to be related to simple stereoelectronic effects. These ideas are demonstrated in a set of simple pilot molecules.
pH‐Induced Lignin Surface Modification to Reduce Nonspecific Cellulase Binding and Enhance Enzymatic Saccharification of Lignocelluloses
Authors: Lou Hongming , Zhu J. Y. , Lan Tian Qing , Lai Huanran , Qiu Xueqing
Published: March 2013

We studied the mechanism of the significant enhancement in the enzymatic saccharification of lignocelluloses at an elevated pH of 5.5–6.0. Four lignin residues with different sulfonic acid contents were isolated from enzymatic hydrolysis of lodgepole pine pretreated by either dilute acid (DA) or sulfite pretreatment to overcome recalcitrance of lignocelluloses (SPORL). The adsorption isotherms of a commercial Trichoderma reesi cellulase cocktail (CTec2) produced by these lignin residues at 50 °C were measured in the pH range of 4.5–6.0. The zeta potentials of these lignin samples were also measured. We discovered that an elevated pH significantly increased the lignin surface charge (negative), which causes lignin to become more hydrophilic and reduces its coordination affinity to cellulase and, consequently, the nonspecific binding of cellulase. The decreased nonspecific cellulase binding to lignin is also attributed to enhanced electrostatic interactions at elevated pH through the increased negative charges of cellulase enzymes with low pI. The results validate the hypothesis that the increases in enzymatic saccharification efficiencies at elevated pH for different pretreated lignocelluloses are solely the result of decreased nonspecific cellulase binding to lignin. This study contradicts the well‐established concept that the optimal pH is 4.8–5.0 for enzymatic hydrolysis using Trichoderma reesi cellulose, which is widely accepted and exclusively practiced in numerous laboratories throughout the world. Because an elevated pH can be easily implemented commercially without capital cost and with minimal operating cost, this study has both scientific importance and practical significance.
Accreditation of flow cytometry in Europe
Authors: Sack Ulrich , Barnett David , Demirel Gulderen Yanikkaya , Fossat Chantal , Fricke Stephan , Kafassi Nikolitsa , Nebe Thomas , Psarra Katherina , Steinmann Jörg , Lambert Claude
Published: March 2013

ISO 15189 has been introduced to enable any clinical laboratory, irrespective of geographic location, to be accredited against internationally recognized standards and therefore facilitate direct international comparison of laboratories. Together with increasing use of ISO 15189 for standardization and competition purposes, often triggered by demands of patients and clinicians, clinical flow cytometry laboratories are becoming increasingly challenged to introduce compliant quality management systems. Whilst in most countries, ISO 15189 accreditation is not yet compulsory, there is increasing evidence to suggest that the implementation of this standard is growing. As a result, the European Society of Clinical Cell Analysis (ESCCA) has analysed the impact of accreditation in clinical flow cytometry laboratories. It found, through a discussion forum, that staff qualification, adaptation of multicolour antibody panels, and implementation of a comprehensive quality system (including quality assessment) have been identified as major challenges. © 2013 International Clinical Cytometry Society
Structure‐Enhanced Photocatalytic Removal of CrVI by a TiO2 Superstructure with Ultrathin Rutile Nanorods and Abundant {110} Faces
Authors: Xu Sichao , Zhang Yunxia , Wang Shuan , Xu Junmin , Ding Hualin , Li Guanghai
Published: March 2013

Size and shape, in particular of the external surfaces, are very important factors in determining the photocatalytic activity of TiO2 nanostructures. Here, we demonstrate that the sea‐urchin‐like rutile superstructure with ultrathin nanorods and exposed {110} faces is an excellent photocatalyst in the removal of CrVI ions from plating wastewater. The superstructure consists of ultrathin rutile nanorods with a specific surface area of 224.4 m2 g–1; the nanorods have a diameter of several nanometers, and the exposed faces are predominantly {110} faces. This special morphology exhibits a structure‐enhanced catalytic activity because it facilitates the transport of photoelectrons to the rutile nanorod {110} faces and prevents them recombining with holes. The rutile superstructure proved excellent at removing chromium from plating wastewater by photocatalytic reduction of CrVI to CrIII in sunlight, and at adsorption of the CrIII ions. The removal effectiveness is nearly 100 % at initial Cr concentrations below 53.7 ppm, and the removal capacity can reach about 1000 mg g–1 under irradiation by sunlight for 3 hours.
Tuning the Electronic Properties of Porphyrin Dyes: Effects of meso Substitution on Their Optical and Electrochemical Behaviour
Authors: Ragoussi Maria‐Eleni , de la Torre Gema , Torres Tomás
Published: March 2013

Two series of unsymetrically functionalized, carboxyethynylphenyl‐containing porphyrins, bearing either 2,4,6‐triisopropylphenyl or triphenylamino substituents at three of the four meso positions, have been prepared by Sonogashira coupling from the corresponding ethynyl‐ or iodo‐functionalized porphyrin precursors. UV/Vis and electrochemical measurements have been performed to determine the electronic features of these new compounds and, hence, their potential as dyes for dye‐sensitized solar cells.
Utilization of calcined Ni‐Al layered double hydroxide (LDH) as an Adsorbent for removal of methyl orange dye from aqueous solution
Authors: Monash Purushothaman , Pugazhenthi Gopal
Published: March 2013

In the present work, Ni‐Al layered double hydroxide (Ni‐Al LDH) was synthesized by coprecipitation method from their nitrate salts and utilized as an adsorbent for the removal of methyl orange (MO) dye from its aqueous solution. The synthesized Ni‐Al LDH was characterized using thermogravimetric analysis (TGA), X‐ray diffraction (XRD), and N2 adsorption–desorption analysis. Batch adsorption isotherm experiments were conducted with methyl orange dye at three different temperatures (30, 40, and 50°C). Adsorption isotherm data were fitted with Langmuir, Freundlich, and Redlich–Peterson models. It was found that the Langmuir and Redlich–Peterson isotherm models best described the adsorption of MO on calcined Ni‐Al LDH. The experimental results revealed that the increase in temperature increases the adsorption capacity of MO on calcined Ni‐Al LDH adsorbent. The maximum adsorption capacity was found to be 5.7 × 10−4 mol g−1 at 50°C. The influence of pH on the adsorption of MO dye indicated that the adsorbent has good structural stability in the studied pH range. Thermodynamic studies authenticated that the adsorption of MO dye on calcined Ni‐Al LDH was spontaneous, endothermic and entropy driven process. The results indicate that the calcined Ni‐Al LDH can be employed as an adsorbent for removal of dye from aqueous solution. © 2013 American Institute of Chemical Engineers Environ Prog, 33: 154–159, 2014
Combination of an electrochemical pretreatment with a biological oxidation for the mineralization of nonbiodegradable organic dyes: Basic yellow 28 dye
Authors: Yahiaoui Idris , Aissani‐Benissad Farida , Fourcade Florence , Amrane Abdeltif
Published: March 2013

The aim of this article was to examine the feasibility of combining an electrochemical degradation of wastewater containing Basic Yellow 28 (BY28) dye on Pb/PbO2 electrode and a biological treatment. A central composite design (CCD) was used for the screening of the significant operating parameters and the identification of the most relevant interactions. The model equation obtained led to a classification of these parameters based on their level of significance, namely temperature followed by the initial concentration of BY28, the current density and the agitation speed. A significant interaction occurred between the temperature and the initial dye concentration. The second‐order model obtained by CCD led to the following optimal conditions for dye degradation: 50 ≤ T ≤ 60°C, 8.125 ≤ i ≤ 25 mA cm−2, [BY28]0 = 134 mg L−1, and ω = 720 rpm. Under these conditions, the obtained BY28 dye degradation yield was 96%. The (BOD5/COD) ratio increased from 0.076 initially to 0.30 after pretreatment, showing that the electrochemical pretreatment of BY28 dye generate intermediate products, which are at least partially biodegradable.

Microbial degradation was therefore performed for the pretreated solution in an aerobic batch reactor for 30 days using an activated sludge culture. A decrease of the residual amount of intermediate products contained in the electrolyzed solutions was observed which can be related to a biological oxidation, leading to 93% removal of the dissolved organic carbon by the combined process. © 2013 American Institute of Chemical Engineers Environ Prog, 33: 160–169, 2014