Analyse des Gefüge- und Feuchtezustandes in mineralischen Baustoffen mit der Mikro-Röntgen-3D-Computertomografie

Die Kenntnis des Gefüge- und Feuchtzustandes in kapillarporösen Baustoffen ist sowohl aus der Sicht der Bauklimatik als auch aus dauerhaftigkeitsrelevanten Gesichtspunkten von großem Interesse. Neue Möglichkeiten bei der Visualisierung beider Zustandsgrößen eröffnet die 3D-Computertomografie (3D-CT). So zeigt dieser Beitrag an Hand zweier Machbarkeitsstudien die Leistungsfähigkeit dieses innovativen zerstörungsfreien Laborprüfverfahrens. Die erste Machbarkeitsstudie erfolgte an einem stark frostgeschädigten Betonbohrkern mit Sichtbetonqualität. Die 3D-CT Untersuchungen zeigen hier, dass neben der räumlichen Verteilung der Gesteinskörnung und der Zementsteinmatrix auch die besonders interessierende Riss- und Feuchteverteilung visualisiert werden kann. Damit ist es perspektivisch möglich, die Interaktion zwischen den frostinduzierten Rissen und der Feuchteverteilung ohne zerstörenden Eingriff zu verfolgen. Das wiederum eröffnet neue Möglichkeiten zur Klärung der zum Teil noch nicht hinreichend bekannten frostinduzierten Schädigungsmechanismen im Beton. Gegenstand der zweiten Machbarkeitsstudie war die nicht nur räumliche sondern auch zeitliche Visualisierung der Feuchteverteilung im Tuffstein während des kapillaren Aufsaug-versuchs. So konnte hier das Wandern der kapillaren Feuchtefront mit verzögerter Wasseraufnahme des magmatischen Tuffbestandteils Bims räumlich visualisiert werden. Basierend auf diesen Studien werden abschließend die geplanten Arbeiten zur weiteren Erhöhung des Leistungspotentials des Verfahrens aufgezeigt.