Viele Fragen, die in den Werkstoffwissenschaften auftreten, ließen sich bis dato nur anhand der Beschreibung von Veränderungen an Baustoffoberflächen beantworten. Diese zweidimensionale Betrachtung erlaubt nur die Bewertung des Schnitts einer Probe. Ob die betrachtete Fläche repräsentativ für die gesamte Probe ist, kann häufig nicht zweifelsfrei ermittelt werden. Mit der hochauflösenden Computertomographie (µ-CT) besteht nun die Möglichkeit, dreidimensionale Betrachtungen von Baustoffen durchzuführen. Mit ihrer Hilfe lassen sich im Baustoffgefüge stoffliche Verteilungen, Porositäten mit räumlicher Porenverteilung und -ausbildung, Faserorientierung und -verteilung, Rissverläufe etc. dreidimensional darstellen. In dem Beitrag werden die Möglichkeiten und die Leistungsfähigkeit der Methode anhand der Ergebnissen von Untersuchungen an multifunktionalen Wandelementen, bestehend aus Schalen aus UHPC und einem Kern aus mineralischem lufterhärteten Schaumbeton, vorgestellt. Insbesondere wird sich hier auf die Betrachtungen der Poren des Schaumbetons im 3D-Raum fokussiert, sowie auf den Verbund der beiden Hochleistungsbetone.
3D structure analysis of concretes using high-resolution computer tomography
So far it has only been possible to answer many of the questions that arise in materials science by describing changes on the surface of the construction material. This two-dimensional inspection only permits evaluation of the section of a sample. It is often not possible to determine with absolute certainty whether the surface being observed is representative of the entire sample. With high-resolution computer tomography (µ-CT) it is now possible to carry out three-dimensional inspection of construction materials. This can be used to show the distribution of materials in the microstructure of the construction material, porosities with spatial pore distribution and formation, fibre orientation and distribution, crack paths, etc., in three dimensions. The capabilities and effectiveness of the method are described in this article with the aid of the results of investigations carried out on multi-functional wall elements consisting of UHPC shells and a core of mineral, air-hardened, aerated concrete. Particular attention is paid here to examination of the pores of the aerated concrete in three dimensions and to the bonding of the two high-performance concretes.