Laser-Ablation gekoppelt mit ICP-MS

• Subject Area: Construction Engineering and Architecture
• Term: Funded in 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 209587862

Das cbm beschäftigt sich intensiv mit Forschungsthemen im Bereich der Bauwerkstoffe. Hier spielt die ortsaufgelöste Elementanalytik an Oberflächen eine immer größere Rolle. Dies betrifft nicht nur das Thema Sichtbeton. Deutlich breiter sind die Fragestellungen bei den Untersuchungen an Betonschnitten und -schliffen. Hier steht die Untersuchung der reaktiven Phasen, aber auch der Verteilung verschiedener Elemente über das Porensystem des Betons im Vordergrund des Interesses. Dabei kann ein Eindringen von Außen (z. B. Na und Cl aus Tausalz) oder auch ein Auslaugen (z. B. von Schwermetallen) durch Lagerung in Wasser ursächlich sein. Während Ersteres ein Schädigungspotential für den Beton (Stichwort Alkali-Kieselsäure-Reaktion) bedeutet, ist Letzteres mehr vom Umweltstandpunkt von Interesse. Als Analysetechnik bietet sich hier zum einen die Mikro- Röntgenfluoreszenzanalyse an. Sie lässt jedoch eine quantitative Bestimmung von Na nur bei in der Praxis unrelevant hohen Gehalten zu. Als optimale Methode hat sich die Laserablation gekoppelt mit einem Massenspektrometer ICP-MS herausgestellt. Diese Technik bietet nicht nur eine Ortsauflösung in der Fläche, es sind auch Tiefenprofile möglich. Während diese Methode im Bereich der Geologie ein breites Anwendungsfeld besitzt, ist ihre Anwendung im Bereich der Baustoffuntersuchungen Neuland. Testmessungen an Betonschnittflächen haben gezeigt, dass mit dieser Methode die gewünschten Ergebnisse erzielbar sind.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Instrumentation Group: 1700 Massenspektrometer
• Applicant Institution: Technische Universität München (TUM)
• Leader: Professor Dr.-Ing. Detlef Heinz