Ingo Burgert: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2021

Name	Herr Prof. Dr. Ingo Burgert
Lehrgebiet	Holzbasierte Materialien
Adresse	Institut für Baustoffe (IfB) ETH Zürich, HIF E 87.1 Laura-Hezner-Weg 7 8093 Zürich SWITZERLAND
Telefon	+41 44 633 77 73
E-Mail	iburgert@ethz.ch
Departement	Bau, Umwelt und Geomatik
Beziehung	Ordentlicher Professor

Nummer	Titel	ECTS	Umfang	Dozierende
101-0604-02L	Werkstoffe	5 KP	4G	R. J. Flatt, U. Angst, I. Burgert, F. Wittel
Kurzbeschreibung	Diese Vorlesung vermittelt grundlegende Kenntnisse über Baustoffe wie Zement, Beton, Metalle, Glas, Holz, Kunststoffe und Bitumen, ihre Herstellung, wichtigste Eigenschaften und ihr Einsatzspektrum. Es werden grundlegende mechanische, thermische und optische Eigenschaften besprochen und Möglichkeiten zur experimentellen Bestimmung von Kennwerten, sowie zur numerischen Voraussage aufgezeigt.
Lernziel	Studierenden werden mit dem Spektrum der im Bauwesen eingesetzten Werkstoffen und ihren charakteristischen Eigenschaften vertraut gemacht. Neben den mechanischen Eigenschaften werden die Dauerhaftigkeit bestimmenden Faktoren ausführlich behandelt. Im Detail werden in Struktur und Eigenschaften von mineralischen Bindemitteln, Zement, Beton, (Bitumen und Asphalt), Holz, Metalle, Glas und Kunststoffe präsentiert. Die Studierenden erlernen grundlegendes Verhalten von Werkstoffen, Möglichkeiten der experimentellen Bestimmung charakteristischer Kennwerte, sowie deren numerischen Voraussage und Optimierung im Materialentwurf.
Inhalt	-Grundlegendes Verhalten von Baustoffen: Mechanisch, Thermisch, Optisch; Festigkeit und Versagen; Werkstoffprüfung und Parameterbestimmung; Grenzschichten und Mikrostrukturen (poröse Materialien). -Zement: Herstellung und Hydration. -Beton: Mechanik und Rheologie; Dauerhaftigkeit (Sulfatangriff und ASR); Frieren, Schrumpfen, Karbonatisierung. -Metalle: Einführung und physikalischen Eigenschaften; Legierungen und Eisenlegierungen; Verarbeitung und Anwendung im Bauwesen -Korrosion: Atmosphärische Korrosion; Dauerhaftigkeit von Stahlbeton. -Holz: Struktur und Chemismus; Mechanische Eigenschaften; Holzschutz und Holzwerkstoffe. -Glas: Grundlagen, Eigenschaften und Herstellung; Glasverarbeitung und -anwendungen im Bauwesen. -Kunststoffe: Grundlagen, Eigenschaften und Herstellung; Verarbeitung und Anwendung im Bauwesen. -Asphalt und Bitumen. -Materialmodellierung: Grundlagen der Materialmodellierung; Mikromechanik; Fallstudien an Baustoffen.
Skript	Unterlagen werden auf der Kursseite von Moodle bereitgestellt.
Literatur	Ashby/Jones: Engineering Materials I and II Ashby: Materials Selection in Mechanical Design
101-0678-00L	Wood Physics & Wood Materials	3 KP	2G	I. Burgert, T. Zimmermann
Kurzbeschreibung	Wesentliche Zusammenhänge zwischen Struktur und Eigenschaften von Holz und Holzwerkstoffen werden behandelt. Der hierarchischen Struktur des Holzes folgend, spielen zudem Fragen der nanostrukturellen Charakterisierung und der Mikromechanik eine wichtige Rolle. Im Hinblick auf Materialentwicklungen, werden Konzepte zur Herstellung holzbasierter Materialien vorgestellt.
Lernziel	Holz ist weltweit einer der wichtigsten Werkstoffe. Es werden Kenntnisse zu wesentlichen physikalischen Eigenschaften von Holz, Holzwerkstoffen und holzbasierten Materialien sowie die Wechselwirkungen zwischen Struktur und Eigenschaften vermittelt. Diese Kenntnisse sind die Grundlage für einen materialgerechten Einsatz von Holz und holzbasierten Materialien sowie für eine weitere Verbesserung der Zuverlässigkeit des Holzes und der Erschliessung neuer Anwendungsbereiche.
Inhalt	Folgende Schwerpunkte werden vermittelt: Hierarchischer Aufbau des Holzes und Zusammensetzung der Holzwerkstoffe Physikalische Eigenschaften (Dichte, Holzfeuchte, Quellen und Schwinden) Mechanische Eigenschaften auf verschiedenen Längenskalen Nanostrukturelle Charakterisierung Materialien aus Nanozellulose Holzvergütung und Dauerhaftigkeit Holz-Polymer-Komposite Holz-Hybridmaterialien Holzoberflächen Holz-Funktionsmaterialien
Skript	Es werden vor jeder Vorlesungseinheit Arbeitsunterlagen per e-mail verschickt.
Literatur	Niemz, P.: Physik des Holzes und der Holzwerkstoffe, DRW Verlag 1993 Bodig, J.; Jayne, B.A.: Mechanics of wod and wood composites. Krieger, Malabar, Florida 1993 Dunky,M.; Niemz, P.: Holzwerkstoffe und Leime. Springer, Berlin 2002 Wagenführ,A.; Scholz,F.:Taschenbuch der Holztechnik (Kapitel 1.4 und 2, P.Niemz), Hanser Verlag 2008
101-0679-00L	Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung und Zustandsüberwachung Maximale Teilnehmerzahl: 8	3 KP	2P	I. Burgert, U. Angst
Kurzbeschreibung	In einführenden Vorlesungen werden Methoden der zerstörungsfreien Prüfung von Holz und Beton vorgestellt. Danach werden im Labor ausgewählte Experimente eigenständig durchgeführt (z.B. Feuchtemessung, Durchschallung, Härtemessung und Bohrwiderstandsmessung). Ausgewählte Einflussgrössen auf die Werkstoffeigenschaften werden exemplarisch geprüft. Es ist ein schriftlicher Bericht zu erstellen.
Lernziel	Kennenlernen wichtiger Methoden der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung von Beton und Holz. Dabei werden insbesondere Methoden, die auf gleichen physikalischen Prinzipien beruhen (z.B. Widerstandsmessung, Durchschallung, Härtemessung, Röntgen) für beide Materialien vergleichend angewendet. Die Lehrveranstaltung soll die Grundlagen für die Beurteilung des Bauwerkszustandes von Beton- und Holzbauten vermitteln.
Inhalt	Vertiefte Kenntnisse zum strukturellen Aufbau von Beton und Holz Kennenlernen von Methoden der zerstörungsfreien Prüfung von Beton, Holz und Holzwerkstoffen (Feuchtemessung, Ultraschall, Röntgen, Bohrwiderstand, Härtemessung) Probleme der Kalibrierung von Messgeräten, Einfluss von Störgrössen (z.B. Temperatur) Beurteilung und Erkennung von Schädigungen wie Korrosion bei Beton oder Pilz- und Insektenbefall bei Holz (Alterung der Baustoffe) Erstellen von Berichten zum Bauzustand Vorschläge zur Instandsetzung von Bauten
Skript	Ein Skript zur Lehrveranstaltung wird abgegeben. Zusätzlich werden Sonderdrucke oder weiterführende Texte ausgegeben.
Literatur	Werkstoff Holz: Niemz, P.; Sander, D.: Prozessmesstechnik in der Holzindustrie. Leipzig 1990 Tagungsbände Fachtagungen zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung Bucur, V.: Characterization and Imaging of Wood. Springer 2003 Bucur, V.: Acoustics of Wood. Springer 2006 Vollenschar (Hrsg): Wendehorst Baustoffkunde. 26. Auflage. Teubner 2004 Hasenstab, A.: Integritätsprüfung mit zerstörungsfreien Ultraschallechoverfahren. Diss. TU Berlin 2005 Unger, A.: Schniewind, A.P.; Unger, W.: Conservation of wood artifacts. Springer 2001 Werkstoff Beton D. Bürcheler: Der elektrische Widerstand von zementösen Werkstoffen. Diss. ETHZ 11876 (1996)