Analýza mikrostruktury materiálů skenovacím elektronovým mikroskopem a EDX analyzátorem - uplatnění na cementovém betonu

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F44994575%3A_____%2F20%3AN0000003" target="_blank" >RIV/44994575:_____/20:N0000003 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.shopcdv.cz/cs/metodika-sem-edx" target="_blank" >https://www.shopcdv.cz/cs/metodika-sem-edx</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Analýza mikrostruktury materiálů skenovacím elektronovým mikroskopem a EDX analyzátorem - uplatnění na cementovém betonu

Popis výsledku v původním jazyce

Za účelem zachování řádného stavu silnic, mostů a dalších staveb je nezbytná jejich pravidelná údržba. Často platí, že pokud se podaří zachytit poruchu na počátku jejího vzniku, jsou náklady na její odstranění daleko nižší, než po měsících až letech nekontrolované degradace. Lokalizovat poruchu včas, často znamená, detekovat ji ještě dříve, než je viditelná pouhým okem. Klíčovým prostředkem ke zjištění skrytých poruch jsou diagnostické metody. Účelem předkládané metodiky je upřesnit obecný postup pro provádění analýz vzorků anorganických materiálů pomocí kombinace skenovací elektronové mikroskopie (SEM) a energiově-disperzní rentgenové spektroskopie (EDX) a stanovit konkrétní postup SEM/EDX analýz na vzorcích cementového betonu odebraného z dopravních staveb, zejména krytů vozovek. Jsou zde prezentovány konkrétní příklady z provedených SEM/EDX analýz vzorků betonu a vzor souhrnného vyhodnocení. Přílohu této metodiky tvoří vzorový příklad vyhodnocení vývrtu odebraného z cementobetonového krytu vozovky. Tento postup byl aplikován při analýze vývrtů odebraných Ředitelstvím silnic a dálnic ČR z cementobetonových krytů vozovek na dálnicích různého stáří.

Název v anglickém jazyce

Microstructure analysis of materials by scanning electron microscope and EDX analyzer - application on cement concrete

Popis výsledku anglicky

In order to maintain the proper condition of roads, bridges and other structures, their regular maintenance is essential. Often, if the distress is detected at the beginning of the disorder, the cost of removing it is far lower than after months of uncontrolled degradation. Locating a distress in time, often means detecting it before it is visible to the naked eye. A key means of detecting hidden distresses are diagnostic methods. The purpose of the presented methodology is to specify the general procedure for analyzing inorganic material samples using a combination of scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and to determine the specific procedure for SEM/EDX analyzes on cement concrete samples taken from transport infrastructure structures, especially pavements. There are presented examples from performed SEM/EDX analyzes of concrete samples and a summary evaluation template. An example of evaluation of a core taken from a cement concrete pavement is attached to this methodology. This procedure was applied in the analysis of cores taken by the Road and Motorway Directorate of the Czech Republic from cement concrete pavements on motorways of different ages.

Druh

N_metS - Metodiky schválené orgánem státní správy

CEP obor

—

OECD FORD obor

20104 - Transport engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TE01020168" target="_blank" >TE01020168: Centrum pro efektivní a udržitelnou dopravní infrastrukturu (CESTI)</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

N-2020-SEM-EDX

Číslo předpisu

196/2019-710-VV/1

Technické parametry

Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) a chemická mikroanalýza (EDX) jsou vysoce odborné činnosti, které mohou provádět pouze osoby s dlouholetými zkušenostmi. Postupy zabývající se SEM/EDX analýzou betonu nejsou popsány v českých normách a technických předpisech. Účelem předkládané metodiky je upřesnit obecný postup pro provádění analýz vzorků anorganických materiálů pomocí kombinace skenovací elektronové mikroskopie (SEM) a energiově-disperzní rentgenové spektroskopie (EDX) a stanovit konkrétní postup SEM/EDX analýz na vzorcích cementového betonu odebraného z dopravních staveb, zejména krytů vozovek. Jsou zde prezentovány konkrétní příklady z provedených SEM/EDX analýz vzorků betonu a vzor souhrnného vyhodnocení. Přílohu této metodiky tvoří vzorový příklad vyhodnocení vývrtu odebraného z cementobetonového krytu vozovky. Tato metodika uvádí postup, jak provádět SEM/EDX analýzu betonu se zaměřením na výskyt rozpínavých reakcí a jejich produktů, která je v souladu s doporučeními uvedenými ve zprávách RILEM TC 219-ACS a ASTM C1723-16. Metodika shrnuje zkušenosti autorů metodiky s těmito analýzami za posledních 13 let, včetně zkušeností získaných při řešení projektu Státního fondu dopravní infrastruktury č. 5006210260 v roce 2017, kdy byly hodnoceny vývrty odebrané Ředitelstvím silnic a dálnic ČR (ŘSD) z cementobetonových krytů vozovek na dálnicích různého stáří, celkem ze 75 míst. Navazuje na činnost pracovní skupiny ŘSD pro ověření životnosti cementobetonových (CB) krytů vozovek a metodiku generálního ředitele ŘSD č. 1/2017: Metodika údržby cementobetonového krytu s cílem prodloužení jeho životnosti, konkrétně jeho přílohu 4: Metodika pro odběr vývrtů z CB krytu a posouzení výskytu rozpínavých reakcí v betonu. Rozpínavé reakce v betonu jsou jedním z témat, která se celosvětově diskutují v souvislosti se snižující se životností betonových staveb. Při hodnocení provozovaných cementobetonových krytů jsou přínosné závěry, vycházející z posouzení projevů poruch na povrchu CB krytu, doplněné o detailní analýzy provedené na vývrtech. Bylo dostatečně ověřeno, že při zjišťování výskytu rozpínavých reakcí v betonu a kvantifikaci jejich produktů je účelné provádět SEM/EDX analýzu. V řadě případů se prokázal jiný typ degradace, zásadně odlišný od původních předpokladů a že povrchové trhliny nemusí mít přímou souvislost s rozpínavými reakcemi.

Ekonomické parametry

Metodika se zabývá postupem pro provádění analýz vzorků anorganických materiálů pomocí kombinace skenovací elektronové mikroskopie (SEM) a energiově-disperzní rentgenové spektroskopie (EDX) a stanovuje konkrétní postup SEM/EDX analýz na vzorcích cementového betonu odebraného z dopravních staveb. Aplikace této metodiky při diagnostice staveb vede ke včasnému podchycení možných rizik, čímž umožňuje správcům dopravních staveb reagovat dříve, než se na konstrukcích začnou objevovat viditelné poruchy a současně výsledky takovéto diagnostiky budou podkladem pro návrh vhodného zásahu. Vše výše uvedené tak v celkovém důsledku povede k optimalizaci nákladů na opravy a rekonstrukce a zvyšování životnosti staveb a aplikace této metodiky tak může mít značný ekonomický přínos.

Označení certifikačního orgánu

Ministerstvo dopravy, odbor ITS, kosmických aktivit a VaVaI

Datum certifikace

—

Způsoby využití výsledku

C - Výsledek je využíván bez omezení okruhu uživatelů