Beton ins richtige Licht rücken!

Das richtige Licht ist eines der Grundprinzipien bei der Betonmikroskopie.

Grundsätzlich wird für die mikroskopische Untersuchung von Beton ein Quader mit den Maßen 4x4x2 cm zurechtgeschnitten und unter Vakuum in ein spezielles Harz eingelegt (A). Dies hat einerseits den Vorteil dass die Probe durch das Epoxyharz fixiert wird und zudem Harz in den Porenraum des Betons eindringt. Auch die Kapillarporosität kann dadurch indirekt sichtbar gemacht werden (C). Die getränkte Probe wird nach dem Aushärten auf einen Objektträger geklebt und auf eine Dicke von 20 µm plangeschliffen (B). Das so hergestellte Präparat, der Dünnschliff, ist nun fertig für umfangreiche Untersuchungsmöglichkeiten!

In diesem Beitrag möchte ich die Aufmerksamkeit auf die ausgeklügelte Optik lenken, welche die Fluoreszenz im Dünnschliff ermöglicht. Das für die Herstellung des Dünnschliffs verwendete Harz muss spezielle Pigmente beinhalten, welche bei Anregung durch eine bestimmte Wellenlänge floureszieren. Beispielsweise zeigt das Produkt von Struers eine intensive Fluoreszenz im Wellenlängenbereich zwischen 488 und 515 nm.

Um diese Emission in einem Standard Polarisationsmikroskop nutzbar machen zu können werden Filterwürfel (Sperrfilter) mit definiertem Wellenlängendurchlass im Auflichtstrahlengang eingesetzt. Es ist wichtig darauf zu achten dass das Epoxyharz der Probenpräparation, an den Filterwürfel im Auflichtstrahlengang abgestimmt ist. Dies macht aber nur dann Sinn wenn eine Halogenlichtquelle vorhanden ist, da im Falle einer LED Beleuchtung das Lichtspektrum im gewünschten Wellenlängenbereich zu geringe Intensitäten aufweist. Alternativ kann mit einer speziellen UV-Lichtquelle gearbeitet werden.

Je nach Konfigoration der Lichtquelle und des Filters können leicht variierende Fluoreszenzintensitäten bei der Untersuchung des Präparates entstehen. Dies ist bei der Interprätation der Kapillarporosität im Beton essentiell, da die W/B-Wert Abschätzung von der Intensität der Fluoreszenz abhängig sind. Aus diesem Grund empfehle ich bei Geräteneuanschaffungen bzw. Einschulungen immer eine Antastungsphase für eine qualifizierte Interprätation des W/B-Wertes sowie weiterer betontechnologischer Parameter.

Ich hoffe ich konnte das Interesse wecken für mehr Beiträge zum spannenden Thema der Betonmikroskopie!