A hydrogel-based chemiresponsive sensor for monitoring H(+) (pH) has been developed by coating the surface of a gold nanocrescent array structure with a thin film of a poly(2-hydroxylethyl methacrylate)-based (poly-HEMA) hydrogel. The transmission measurement results of the close-packed gold nanocrescent array fabricated via electron beam lithography demonstrate near-infrared localized surface plasmon resonance peaks with sensitivities up to 332 nm/RIU in detecting refractive index change. Measurements of the hydrogel under solutions of increasing pH show the plasmon peak blueshifts by 17 nm and the integrated transmission increases by 1.8 in the operating range of 4.5 - 6.4 pH, which is ideal for biochemical sensor applications.

Schneller Präzisionsbau erfordert Modulbauweisen mit leichten, gut handhabbaren Bauelementen, die mit hohen Wiederholungsraten hergestellt werden können. Ein modularisiertes Stabwerk stellt eine solche Bauweise dar. Damit die Stabelemente kontinuierlich, schnell und wirtschaftlich hergestellt werden können, braucht es gegenüber dem klassischen Stahlbetonbau neue Fertigungs‐ und Konstruktionskonzepte, bei denen die Konstruktion hocheffizient ausgelegt sein muss (form follows force). Darüber hinaus muss die Konstruktion konsequent die Anforderungen aus einer schnellen Serienfertigung erfüllen. Für solche neuen Fertigungsprozesse bieten sich Qualitätssicherungskontrollen mit Künstlicher Intelligenz (KI) an, die ihre Daten aus einer Vielzahl unterschiedlicher Sensoren und Sensorarten gewinnen. Eine solche KI‐gestützte Produktion wird durch ein Künstliches Neuronales Netz (KNN) umgesetzt, das gegenüber konventionellen Ansätzen die Möglichkeit bietet, nichtlineare Zusammenhänge von heterogenen Daten abbilden zu können. In diesem Beitrag wird die KNN‐basierte Form der Qualitätssicherung (QS) an fließgefertigten Stabelementen exemplarisch für die Beurteilung von Betonoberfläche und Geometrie beschrieben, die einen ersten Schritt in eine Prozessregelung darstellen kann. Erste Untersuchungen haben gezeigt, dass damit sehr effizient auch kleine Fehlstellen eindeutig erkannt und lokalisiert werden können.

Um schneller, leichter und präziser mit Beton bauen zu können, wurde ein neues, modulares Baukonzept auf Basis ultrahochfester Betone (UHFB) erforscht und entwickelt, das ein besonders vorteilhaftes Verhältnis von Axialdrucktragfähigkeit und Eigengewicht aufweist [1]. Um dieses, als wickelverstärktes UHFB‐Hybridrohr bezeichnete Stabelement in einem automatisierten Strangpressverfahren fertigen zu können, muss ein neuartiges Bewehrungskonzept ohne übliche Stahlbewehrung entwickelt werden. Im Extrusionsprozess wird ein stützendes inneres Stahlrohr im Strangpressverfahren mit UHFB ummantelt und zusammen mit dem UHFB vorgeschoben. Anschließend wird eine duktilitätssteigernde Umschnürungsbewehrung in einem automatisierbaren Verfahren von außen auf die Oberfläche der Bauteile appliziert. Da im Versagensfall UHFB‐Bruchstücke die CFK‐Bewehrung schädigen, wird in diesem Aufsatz untersucht, mit welchem Schutzschicht/Bewehrungssystem ein duktiles Bauteilverhalten für axialdruckbeanspruchte Stabtragwerke erreicht werden kann. Dazu wurden unterschiedliche textile Bewehrungsschichten auf UHFB‐Probekörper appliziert und ihr Einfluss auf das Tragverhalten der Bauteile unter besonderer Berücksichtigung der Duktilität und Resttragfähigkeit nach Überschreiten der Maximallast ermittelt. Eine Kombination aus Aramidgewebe und Kohlenstofffasergelege zeigte in experimentellen Untersuchungen ein günstiges Tragverhalten mit quasiduktilem Verformungsvermögen.

Ultra-high-performance concrete (UHPC) sandwich structures with composite coating serve as multipurpose load-bearing elements. The UHPC’s extraordinary compressive strength is used in a multi-material construction element, while issues regarding the concrete’s brittle failure behaviour are properly addressed. A hollow section concrete core is covered by two steel tubes. The outer steel tube is wrapped in a composite material. By this design, UHPC is used in a material- and shape-optimised way with a low dead weight ratio[1] concerning the load-bearing capacity and stability[2]. The cross-section’s hollow shape optimises the construction’s buckling stability while saving self-weight. The composite coating on the column’s outside functions both as a layer increasing the construction’s durability and as a structural component increasing the the maximum and the residual load capacity. Investigations on the construction’s structural behaviour were performed.

The paper presents a new type of cross-section for truss elements in an offshore construction’s sub structure framework. By combining modern materials, such as ultra-high performance concrete (UHPC) and carbon fibre reinforced polymers in a hollow section, significant weight savings compared to conventional steel structures can be achieved. An extensive experimental programme has been carried out in order to describe the construction’s load-bearing behaviour. The article presents an overview of the development process of the design, the methodological implementation of the experimental investigations and the results.