EM HYDRA - Mikrowellen-Messverfahren zur Erfassung von Hydratationsprozessen in Beton

摘要

Fur diverse Bauaufgaben ist die Kenntnis uber die Entwicklung der Druckfestigkeit des Betons von enormer Bedeutung. Eine bewahrte Methode besteht darin, separate Probekorper bei der Herstellung des Bauwerks mit anzufertigen, welche mittels genormten Druckprufverfahren auf ihre Festigkeit untersucht werden. Diese Vorgehensweise ist zeitaufwandig, und die im Labor ermittelten Druckfestigkeitsergebnisse sind gegenuber der realen Festigkeitsentwicklung bei ausseren Witterungsbedingungen nur bedingt anwendbar. Daher steigt die Nachfrage nach zerstorungsfreien Prufmethoden, welche eine zuverlassige in-situ Festigkeitsermittlung ermoglichen. Die Mikrowellenfeuchtemessung hat sich zu einem anerkannten Verfahren in Bauwesen und Industrie etabliert. Diese Technik wurde zur Uberwachung des Hydratationsprozesses von Beton weiterentwickelt. Im Gegensatz zur Feuchtemessung in inerten Baustoffen ist der Prozess der Wassereinlagerung bei Beton sehr kompliziert. Physikalische und chemische Eigenschaften sowie Kristallisationsprozesse spielen bei der Strukturentwicklung eine Rolle, verschiedene Bindungsformen des Wassers liegen parallel vor und verandern sich zeitabhangig. Mit den kommerziell verfugbaren einparametrigen elektrischen Feuchtemessverfahren, dazu gehoren auch die Mikrowellenverfahren, ist es nicht moglich, diese Vorgange zu erfassen. Durch zeitparallele Auswertung mehrerer Mikrowellenparameter/-spektren ist der Verlauf von Hydratations- und Abbindeprozessen abbildbar. Im Beitrag wird ein mikrowellenspektrokopisches Verfahren zur kontinuierlichen Erfassung des Hydratationsfortschrittes von Beton vorgestellt, mit dem die Druckfestigkeitsentwicklung zerstorungsfrei abbildbar ist. Ein darauf aufbauendes Mikrowellen-Messsystem wird so gestaltet, dass es direkt in die Schalung integriert werden und Aussagen zu deren erforderlicher Standzeit liefern kann. Die durchgefuhrten Untersuchungen zeigten, dass sich der Hydratationsverlauf mit Hilfe spektroskopischer Mikrowellenverfahren darstellen lasst. Fur die Auswertung der Mikrowellendaten werden Referenzdruckfestigkeiten genutzt. Mit deren Hilfe kann fur unterschiedliche Wasseranteile des Betons ein Kalibriermodell erstellt werden, das eine Aussage uber die Festigkeitsentwicklung anhand der Mikrowellendaten ermoglicht.