Baustoffanalytik

Analyse von Beton

Um Schadensfällen vorzubeugen, Restnutzungsdauer abzuschätzen und Instandsetzungsmaßnahmen optimal zu planen, sind die Bestimmung der Menge und der Eindringtiefe von angreifenden Substanzen in Betonbauteilen von entscheidender Bedeutung für den sachkundigen Ingenieur.

Der Einsatz der laserinduzierten Breakdown-Analyse (LIBS) birgt das Potential, wesentliche Begrenzungen der Standardverfahren zu überwinden (bisher vor allem Bohrkernentnahme und nass-chemische Verfahren im Labor als Sprüh- oder Indikatortest).

Die Zielvorgaben für die Entwicklung und Validierung eines neuartigen Gerätes zur On-Site-Untersuchung von Bauwerken und Bauteilen mittels LIBS sind:
  • eine hohe örtliche Auflösung bei der Bestimmung der Elementverteilung (Messfläche von kleiner 1 mm²),
  • der Einsatz direkt auf der Baustelle,
  • die Berücksichtigung der Heterogenität des Baustoffes durch eine hohe Anzahl von Einzelmessungen pro Sekunde und
  • die online Auswertung.

Im neuen Gerät wird ein leichter, kompakter, robuster und langlebiger Microchiplaser erstmals in Verbindung mit einer Scan-Einheit und chemometrischen Methoden zum Einsatz kommen. Das Design des Lasers ermöglicht den Aufbau eines kompakten Laserkopfes und die Integration in eine Scan-Einheit die Erfassung der Heterogenität der Baustoffe. Die Anwendung chemometrischer Methoden erlaubt die Trennung von Gesteinskörnung und Zementmatrix im Beton. Beim erfolgreichen Abschluss des Projektes steht eine völlig neue Art der Analyse unter Baustellenbedingungen zur Verfügung, die online die Elementverteilung auf Baustoffoberflächen bestimmt.

Projektpartner
SECOPTA untersucht die Analyse von Baustoffen mittels LIBS in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Materialforschung (BAM) und der Specht, Kalleja + Partner Ingenieure GmbH (SKP).