Koordinatenmessgerät mit Tomografieeinrichtung

• Fachliche Zuordnung: Bauwesen und Architektur
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 563833679

An der RPTU Kaiserslautern entsteht im Rahmen der DFG-Großgeräteinitiative derzeit das weltweit einzigartige Tomografieportal „Gulliver“, das eine Untersuchung ganzer großformatiger Bauteile unter Last ermöglichen wird (Inbetriebnahme in 2025). Die Entwicklung dieses Großtomografen eröffnet neue Perspektiven für die Erforschung multiskaliger Baumaterialien wie Beton und Stahlbeton, wobei eine Multiskalenanalyse eine wesentliche Bedeutung hat. Im Hinblick auf die Forschungsfelder der Antragsteller werden dabei die Schädigungs- und Alterungsmechanismen von nichtmetallischer Bewehrung (Stäbe, Textilien, Fasern) und deren Verbund mit Beton sowie die Formänderung von Einbauteilen nach statischer, zyklischer und thermischer Beanspruchung sowie die Strukturveränderung in Materialien und Kontaktflächen im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen. Die Probekörper können Abmessungen von 6000 × 1000 × 700 mm3 erreichen. Die Voxelgröße ist dabei allerdings auf 50 µm bis 100 µm beschränkt. Gleichwohl ist, abhängig von der Aufgabenstellung, von mehreren Stunden bis Tagen an Strahlzeiten bei entsprechend großen Datenmengen auszugehen. Die hier beantragte Mikro-CT-Anlage (maximale Probekörperabmessung von L = 391 mm und Ø = 199 mm, Auflösung bis 1 µm) würde effiziente Vorversuche an kleinformatigen Proben zur Erarbeitung von Strategien zur Versuchsdurchführung im Großtomografen erlauben. Mittels der im Lieferumfang enthaltenen neuartigen Softwarelösungen können Tomografieparameter, wie u.a. Strukturauflösung und Messzeiten, automatisch optimiert werden. Dies ermöglicht eine gezielte Planung der Großversuche bei gleichzeitiger Minimierung von teuren und zeitaufwändigen empirischen Vorversuchen. Zudem könnten mit dem beantragten Gerät Ausschnitte aus den im Groß-CT untersuchten Probekörpern bei höherer Auflösung noch gezielter analysiert werden. Dadurch würden einzigartige Möglichkeiten zu einer insgesamt skalenübergreifenden Untersuchung von Bauteilen und deren Einzelkomponenten eröffnet.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Koordinatenmessgerät mit Tomografieeinrichtung
• Gerätegruppe: 4070 Spezielle Röntgengeräte für Materialanalyse, Strukturforschung und Werkstoff-Bestrahlung
• Antragstellende Institution: Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Matthias Pahn