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Verbundprojekt Erforschung eines reaktiven Markersystems für Tiefenhydrophobierungen nanoporöser, zementgebundener Werkstoffe (SILAMARK). Teilvorhaben Anpassung und Optimierung des LIBS-Verfahrens für den Nachweis des Hydrophobierungsmittels mittels reaktivem Marker. Schlussbericht Förderungsprogramm Nanotechnologien/Nanotecture
Wilsch, Gerd; Köpp, Christian
Berlin (Deutschland)
Selbstverlag
2014, 45 S., Abb., Tab., Lit.
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[Quelle: https://www.tib.eu]
Bauwerke wie Brücken oder Tunnel sind nutzungsbedingt Umwelteinwirkungen ausgesetzt, die zu Schäden an der Konstruktion führen können. Dabei ist in erster Linie die Einwirkung von tausalzhaltigen Wässern im Winter zu nennen, die durch den Beton kapillar und über Diffusionsvorgänge aufgenommen werden, was langfristig unter Chlorid-Einfluss zur Korrosion der Bewehrung führt. Zudem leidet durch Herabsetzen der Gefrierpunkttemperatur im Porenwasser die Frost-Taubeständigkeit. Die Folge sind Abwitterungen an der Betonoberfläche. Ein Weg, die kapillare Wasseraufnahme zu unterbinden, ist die Tiefenhydrophobierung der Werkstoffoberflächen durch siliziumorganische Verbindungen, vorzugsweise durch Silane. Die Wirksamkeit und die Dauerhaftigkeit einer solchen oberflächentechnologischen Maßnahme werden im Wesentlichen durch die Eindringtiefe und Wirkstoffgehalt in der Betonrandzone bestimmt. Bisherige Verfahren zur Qualitätssicherung einer hydrophobierenden Maßnahme sind mit einer Bohrkernentnahme verbunden, da die Analysen aufwändig im Labor durchgeführt werden müssen. Das Fehlen eines geeigneten analytischen Verfahrens hat die breite praktische Anwendung der als technisch sehr leistungsfähig geltenden Tiefenhydrophobierung bisher verhindert, da ohne eine in den üblichen Bauablauf passende Qualitätskontrolle die Risiken für ein Versagen der Maßnahme zu hoch sind. Zudem sind Aussagen zur Wirksamkeit der Tiefenhydrophobierung über längere Zeiträume nur schwer zu erhalten. Das Ziel dieses Vorhabens war es ein Verfahren zu entwickeln, mit dem hoch aufgelöst die Wirkstoffverteilung in der Betonrandzone detektiert werden kann. Zu diesem Zweck wurden "reaktive Marker" entwickelt, die dem eigentlichen Hydrophobierungsmittel zugesetzt werden. Durch die anschließende tiefenaufgelöste Detektion mit der "Laser Induced Breakdown Spectroscopy" (LlBS) kann dann anhand der Verteilung des Markers (der verwendete Marker kann aus patentrechtlichen Gründen zum jetzigen Zeitpunkt nicht genannt werden) qualitativ und quantitativ der Wirkstoffgehalt bestimmt werden. Dieses Qualitätssicherungsverfahren wird die Akzeptanz im Markt deutlich erhöhen und so zur Vermeidung aufwendiger Instandsetzungen beitragen. Einzelziele des Teilvorhabens der BAM sind die Adaption und technische Optimierung des Nachweissystems im Hinblick auf Nachweisgrenzen, Messunsicherheit und Randbedingungen, sowie Test und Validierung der Apparatur.
Betonkonstruktion, Brücke, Tunnel, Witterungseinfluss, Frost-Tau-Wechsel, Wasseraufnahme, Eindringtiefe, Oberflächenbehandlung, Nanotechnologie, Oberflächenschutz, Hydrophobierung, Baustoffeigenschaft, Diffusionsverhalten, Messverfahren, NanoTecture, WiTraBau, SILAMARK, concrete structure, bridge, tunnel, climatic effect, freezing and thawing cycle, water absorption, penetration depth, surface treatment, nanotechnology, surface protection, hydrophobic treatment, building material property, diffusion behavior,
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