Materialanalyse und Werkstoffprüfung

Eine wesentliche Grundlage der Werkstoffentwicklung ist die Kenntnis der chemischen und mineralogischen Zusammensetzung der Ausgangsstoffe und Endprodukte. Daraus können Rückschlüsse auf ablaufende Reaktionen und resultierende Werkstoffbildungsprozesse gezogen werden.

Analyseverfahren

Element-Analysen

• Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)
• Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX-Analyse, Mapping)
• laserinduzierte Plasmaspektroskopie ( LIPS)
• Kohlenstoff-/Schwefelanalysator (C/S-Analysator)

Korngrößen-/Kornformanalysen

• Korngrößenverteilung mittels
  – Trocken-/Nasssiebung nach DIN 66165-1 und -2
  – Sedigraph nach Hausverfahren (akkreditiert)
  – Lasergranulometer (Coulter)
  – Optischer Partikelmessungen (Camsizer)

Mineralphasen-/Strukturanalysen

• Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer (FTIR-Spektroskopie)
• Röntgendiffraktometrie (XRD) nach DIN EN 13925-2 (akkreditiert)
• Bestimmung wasserlöslicher Salze
• Mikroskopie (Rasterelektronen-, Digital-, Stereomikroskopie)

Thermoanalysen

• Glühverlust in Anlehnung an DIN 51081
• Thermogravimetrie (TG nach DIN 51006) (akkreditiert)
• Thermo-Optische Analyse (z. B. mit Erhitzungsmikroskop EM 301)
• Differenz Thermo Analyse (DTA nach DIN 51007) (akkreditiert)
• Dynamische Differenz-Kalorimetrie (DDK nach DIN EN ISO 11357-1)
• Dynamische Multi-Simultane Thermoanalyse (DMSTA)
• Dilatometrie (Tieftemperatur bis 1440°C)

Ultraschalltransmissionsverfahren

• Bestimmung der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Kompressionswelle (P)
• Punktfolgemessungen z.B. zur Bestimmung von Schädigungs-/Sedimentationsgradienten

Bestimmung der Hydratationskinetik

• mit dem Ultraschalltransmissionsverfahren in Abhängigkeit von der Hydratationszeit erhärtender Systeme, Mörtel oder Betone:
  – Kontinuierliche Bestimmung der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Kompressionswelle (Relativmessung der Schallgeschwindigkeit vP)
  – Kontinuierliche Bestimmung der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Kompressions- und Scherwelle mit kontinuierlicher Berechnung der elastischen Eigenschaften (dyn. G- & K-Modul)

Messung der Eigenfrequenzen  (Impulserregungsmethode)

• an Proben definierter Geometrie mit Berechnung der dynamischen, elastischen Eigenschaften (Edyn, Gdyn)

Prüfverfahren

Bestimmung rheologischer Eigenschaften

• Viskosität mittels Rotationsviskosimeter
• Fließgrenze mittels Rotationsviskosimeter
• Pumpfähigkeit mittels Sliper
• Konsistenz mittels
  – Ausbreitmaß nach DIN EN 1015-3 (Hägermann-Tisch)
  – Ausbreitmaß nach DIN EN 12350-5
  – Setzfließmaß nach DIN EN 12350-8
  – Auslauftrichterversuch nach DIN EN 12350-9
  – L-Kasten-Versuch nach DIN EN 12350-10
  – Blockierring-Versuch nach DIN EN 12350-12

Bestimmung von Festigkeitseigenschaften

• Druckfestigkeit nach
  – DIN 18555-3
  – DIN EN 772-1 (akkreditiert)
  – DIN EN 1354
  – DIN EN 12190
  – DIN EN 12390-3
  – DIN EN 12504-1
• Biegezugfestigkeit (Vierpunkt-, Dreipunkt-Prüfung) nach
  – DIN 18555-3
  – DIN EN 772-6 (akkreditiert)
  – DIN EN 993-6 (akkreditiert)
  – DIN EN 12390-5
  – Trockenbiegefestigkeit ungebrannter Erzeugnisse nach DIN 51030
  – Nachrissbiegezugfestigkeit nach DAfStb-RiLi „Stahlfaserbeton“ (akkreditiert)
• Zugfestigkeit
  – bis 250 kN Zugkraft in Abhängigkeit von der Probengeometrie
• Haftzug- und Haftscherfestigkeiten nach
  – DIN 18555-6
  – DIN EN 1015-12 (akkreditiert)
  – DIN EN 1542 (akkreditiert)
  – DIN EN 12618-2
  – DIN EN 13892-8
• Oberflächenhärte (Lehmplatten) nach DIN 18948
• Abriebfestigkeit nach
  – DIN 18947 (Lehmputze)
  – DIN EN 14157 – Verfahren B (Böhme)
• Scheiteldruckfestigkeit nach
  – DIN EN 295-3
  – DIN EN 1916
  – DIN EN 1917
• E-Modulbestimmung
  – statischer E-Modul
  – dynamischer E-Modul

Bestimmung von chemischen Eigenschaften

• Chemische Beständigkeit mittels
  – IAB Hausverfahren Medienprüfstand
  – Säurepüfung nach DIN 19573: Anhang A (akkreditiert) / Anhang B
  – Säureprüfung, je nach Verwendungszweck
• Prüfung Sulfatwiderstand z.B. nach DIN 19573: Anhang C
• Bestimmung der potenziellen Puzzolanität
  – Chapelle-Test nach Norm NF P 18-513 (Schnelltest)
• Bestimmung wasserlöslicher Salze
• pH-Wert in wässrigen Lösungen

Bestimmung von thermo- und bauphysikalischen Eigenschaften

• Wärmeleitfähigkeit an Baustoffen bis 2,0 W/(m*K):
  – Wärmeleitfähigkeit nach DIN 52612-1 (akkreditiert)
  – Wärmedurchlasswiderstand nach DIN EN 12664, DIN EN 12667, DIN EN 12939 (akkreditiert)
• Schallabsorption/-reflexion mittels Impedanzrohr nach DIN EN ISO 10534-2 (akkreditiert)
• Luftschalldämmung von Bauteilen im Prüfstand nach DIN EN ISO 10140-2 (akkreditiert)
• Wärmeausdehnungskoeffizient
• Reaktionswärmeentwicklung von anorganischen Baustoffen mittels Kalorimetrie
• Erstellung von Bigot-Kurven
• Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl
  – DIN EN 1015-19
  – DIN EN ISO 12572
• Feuchtegehaltsbestimmung
• Wasseraufnahme nach DIN EN 993-1 bzw. DIN EN ISO 10545-3 (Koch- und Vakuumverfahren, Tränkung, Wasserlagerung)
• Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwertes Kf nach DIN 18130-1

Bestimmung von Gefüge-Eigenschaften

• Dichtebestimmungen (Rein-, Roh- und Schüttdichtebestimmungen)
  – Rohdichte, offene Porosität und Gesamtporosität nach DIN EN 993-1; (akkreditiert)
  – Rohdichte von granularen Stoffen mittels GeoPyc
  – Reindichte mit dem Pyknometer nach DIN EN 993-2 A1; mit dem Helium-Pyknometer (Accupyc)
  – Schüttdichte nach DIN EN 1097-3
• Quecksilberporosimetrie – Bestimmung der Porengrößenvolumen und Porengrößenverteilung
• Untersuchung des Schwindverhaltens
  – Trocken-, Brenn-, Gesamtschwindung keramischer Massen mittels dilatometrischer Messungen über den gesamten Brenntemperatur-Bereich
  – von Mörtel und Beton mittels Schwindrinne