Bestimmung der Zusammensetzung von erhärtetem Beton [thesis]

Johannes Pfingsten, Universitätsbibliothek Der TU Clausthal, Albrecht Wolter
2021
Die nachträgliche Bestimmung der Betonzusammensetzung ist häufig im Zusammenhang mit Schäden oder Mängeln sowie bei der Revitalisierung von Betonbauwerken oder -bauteilen erforderlich. Für die Bestimmung des Zementgehaltes wird in Deutschland die Normenreihe DIN 52170 aus dem Jahr 1980 herangezogen. Verfahren zur Bestimmung der Zementart oder des Zusatzstoffgehaltes sind bislang nicht geregelt. Aufgrund der in DIN 52170 getroffenen Annahmen war damit zu rechnen, dass die Bestimmung des
more » ... altes für manche Zement- und Gesteinsarten zu großen Fehlern führt. Das Ziel dieser Arbeit bestand daher darin, die Grenzen der DIN 52170 und mögliche Lösungswege zu diskutieren, ein alternatives Verfahren zur Bestimmung des Zementgehaltes zu entwickeln und Verfahren zur Abschätzung der Zementart zu erarbeiten. Hierzu wurden 21 Betone mit bekannter Zusammensetzung hergestellt, bei denen insbesondere die Zement- und Gesteinskörnungsart sowie der Zement- und Zusatzstoffgehalt variiert wurden. Die Betone wurden in Anlehnung an DIN 52170 analysiert und mögliche Fehlereinflüsse diskutiert. Das alternative Verfahren zur Bestimmung des Zementgehaltes basierte auf einer ortsaufgelösten Messung der Röntgenfluoreszenz mittels µ-RFA. Die hieraus resultierenden Elementverteilungsbilder wurden bildanalytisch so kombiniert und ausgewertet, dass ein maximaler Kontrast zwischen Zementstein und Gesteinskörnung erreicht wurde. Anschließend wurden die Flächenanteile des Bindemittels und der Gesteinskörnung mit Hilfe von Schwellwertalgorithmen ermittelt und in Massenanteile umgerechnet. Die Ergebnisse belegen, dass die bildanalytische Bestimmung des Bindemittelgehaltes vielversprechend ist und grundsätzlich auch bei verschiedenen Zement- und Gesteinskörnungsarten angewendet werden kann. Für die Abschätzung der Zementart wurde ebenfalls ein bildanalytischer Ansatz eingesetzt, der auf rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen und Elementverteilungsbildern der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) basierte. Mit Hilfe dieser Technik wurde [...]
doi:10.21268/20210525-1 fatcat:lfwqvcvkxffevonvut5c5hqtpa