Petrografi af beton - teori og eksempler fra praksis med forskellige typer af nedbrydning

Ulla Hjorth Jakobsen, Teknologisk Institut

Hvad bruges petrografi til?

Ulla Hjorth Jakobsen, Kolding 6.februar 2018

Hvilke præparater anvendes?

Ulla Hjorth Jakobsen, Kolding 6.februar 2018

Makroanalyse

Luftporeanalyse

Optisk mikroskopi

SEM-EDX analyse

Makroskopisk UndersøgelseType af stentilslag

Cement pastaens beskaffenhed

Revner >10µm; størrelse, form og orientering

Overfladens tilstand, behandling

Luftporestrukturen

Verificering af separation, konsolidering

Karbonatisering; position & måling

Identifikation af armering

Dæklagsmåling & korrosion

Ulla Hjorth Jakobsen, Kolding 6.februar 2018

Hvad ser vi i et fluorescens imprægneret tyndslib?

Ulla Hjorth Jakobsen, Kolding 6.februar 2018

Optiske egenskaber (mineralske & amorfe faser)

Morfologi (form og størrelser)

Revner og defekter

Porøsiteter

Polariseret lys X-polariseret lysm. gipsplade Fluorescerende lys

Hvad brugesobservationerne til?

Ulla Hjorth Jakobsen, Kolding 6.februar 2018

Kvalitetskontrol af beton og delmaterialer

Beregne betonsammensætning

Evaluere pastaens sammensætning, homogenitet

og hydratiseringsgrad

Bestemme kapillarporøsitet (v/c tal)

Vurdere dannelse, type og alder af revner og

defekter

Verificere og måle karbonatisering og udludning

Identificere alkalikiselreaktioner, sulfatangreb,

frostangreb, Delayed Ettringite Formation (DEF),

brandskade ….

Identificere udstøbningsfejl, materialefejl …

Hvornår bruges et Scanning elektron mikroskop?

Ulla Hjorth Jakobsen, Kolding 6.februar 2018

?

Studier af morfologi og kemisk sammensætning

Er der brugt for

meget vand i

betonen?

Hvorfor er der

vedhæftnings

defekter?

Hvad er årsag til

misfarvninger?

Hvornår gør tyndslib nytte?Alle steder hvor årsag til problem ønskes belyst!

Ulla Hjorth Jakobsen, Kolding 6.februar 2018

Hvad fejler

min beton?

Hvem har

skylden?

Hvordan skal,

eller kan jeg

reparere skaden?Hvor dybt kan

skaden spores?

Hvornår er

revnerne

dannet?Er betonen behandlet

korrekt ved blanding og

støbning?

Er materiale

valget korrekt?

Hvorfor revner facaden?

Ulla Hjorth Jakobsen, Kolding 6.februar 2018

Reference

Intern sulfatangreb med thaumasitdannelse

Dannelse af thaumasit kræver overskud af sulfat, karbonat og vand

i systemet, og en typisk gennemsnitlig lav temperatur

Har betonen taget skadeaf for høj hærde temperatur?

Ulla Hjorth Jakobsen, Kolding 6.februar 2018DEF kan forekomme i den hærdede beton hvis hærdetemperaturen har været

over 65-70oC, og indholdet af sulfat, C3A, og alkali i cementen for høj

alite

Two-toning;

tegn på høj

temp.

Ingen revner

0

2

4

6

8

10

12

0 56 112 168 224 280 336 392

L9(76°)

L14(75°)

L112,2(67°)

Expansion (o/oo)

Time (days)

Før ekspansions test Efter ekspansions test

Gap omkring tilslag

ettringit

Intern sulfatangreb

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

012345678910

Ato

mic

%

Distance from surface, mm

Al/Ca

S/Ca

Fe/Ca

Hvor dybt er betonenpåvirket?

Ulla Hjorth Jakobsen, Kolding 6.februar 2018Eksternt sulfat angreb på beton i kontakt med spildevand.

Cementpastaen omdannes med tid til gips

Overfladeparallelle revner med gips

Revner foran

gipszone

Tak fordi I lyttede

Mikroskop Carl Zeiss 1879