Baustoffe - Beton

Beton wird seit den Zeiten Mesopotamiens als Baumaterial verwendet und war sehr beliebt bei griechischen und römischen Baumeistern. Er hält immensem Druck stand und hat eine hohe Beständigkeit. Er lässt sich in fast jede Form gießen und kann, wenn er mit Stahl verstärkt wird, auch weite Entfernungen überbrücken. Die Mikro-RFA ermöglicht schnelle Messungen großer Flächen mit hoher räumlicher Auflösung in kurzer Zeit. Die einzelnen Elementverteilungen können direkt visualisiert und extrahiert werden. Eine Fundamentalparameter-basierte Quantifizierung ermöglicht eine schnelle Beurteilung der Zusammensetzung der Probe. Die intelligente Analyse des Maps ermöglicht eine semi-quantitative Analyse der Cl- und K-Konzentration in der Matrix. Da Beton ein Gemisch vieler komplexer chemischer Verbindungen ist, hängt seine Haltbarkeit von den Umwelt-bedingungen ab. Er kann unter geeigneten Bedingungen Tausende von Jahren halten, heutzutage jedoch finden wir häufig Bilder von rissigem und verwittertem Beton. Salzwasser zum Beispiel führt zu chemischen Reaktionen, die das Volumen verändern und zu Spannungen und Ausdehnung in der Betonstruktur führen.

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Das Pantheon in Rom. Seit 2000 Jahren ist diese Struktur die größte unverstärkte Betonkuppel der Welt.

Der Damm am Votna-See (Norwegen) ist dem Meerwasser ausgesetzt. Dieser 5 cm lange Bohrkern, der von der Seeseite des Damms entnommen wurde, zeigt deutlich einen Gradienten in der Cl-Konzentration. Die Falschfarbdarstellung zeigt dies noch deutlicher. Das Linienprofil, das aus dem Flächenscan extrahiert wurde, zeigt, dass das Cl mehr als 1 cm tief in den Beton diffundiert ist.

Das Einzeichnen einer Reihe von Flächenobjekten ermöglicht eine (semi-)quantitative Analyse: Die HyperMap-Daten können verwendet werden, um die Einschlüsse vom Zement zu unterscheiden und die Zementzusammensetzung bis in die Tiefe der Probe zu bestimmen. Hier sinkt die Cl-Konzentration innerhalb der ersten 10 mm von 1 Gew.% auf 0 Gew.%. Die K-Konzentration ist entgegengesetzt zum Cl (Auslaugung). Die Summe von SiO2 und CaCO3 liegt stabil bei etwa 85 Gew.%.