Petrografisch onderzoek

Petrografisch onderzoek of petrografie is een vorm van onderzoek wat zich richt op het beschrijven van gesteenten. Doorgaans bestaat het uit zowel een macroscopische als microscopische analyse van een monster. Hierbij wordt per voorkeur gebruik gemaakt van boorkernen met een minimale diameter van 100 mm. Aan de hand van petrografisch onderzoek kunnen gebreken en schades van het gesteente in kaart worden gebracht. Zo wordt het onder andere toegepast voor het constateren van de alkali-silicareactie (ASR) in beton.

Alkali-silicareactie

Wanneer er een vermoeden bestaat over de aanwezigheid van de alkali-silicareactie (ASR) in beton kan dit vastgesteld worden aan de hand van petrografisch onderzoek. ASR is een schademechanisme dat het beton inwendig uit elkaar drukt. Het gaat hierbij om een reactie tussen alkali (vooral uit het cement) en silica (vooral uit het zand en grind). Water wordt aangetrokken door de reactie waardoor de gevormde gel gaat zwellen. Zo wordt het beton van binnenuit kapot gedrukt. Dat kan naast scheuren en vervormingen leiden tot onveilige constructies. Door constructies tijdig door Nebest te laten inspecteren kunnen de gevolgkosten die ASR met zich meebrengt beperkt blijven.

Macroscopie

Bij de macroscopische analyse worden de kernen meestal over de lengte door midden gezaagd. Om meer details en structuur zichtbaar te maken en de beoordeling te vergemakkelijken kan het zaagoppervlak worden gepolijst en vervolgens geïmpregneerd met een fluorescerende epoxyhars. Door visuele beoordeling van het oppervlak, al dan niet ondersteund met een stereomicroscoop die 10 tot 60 keer vergroot, kunnen onvolkomenheden en gebreken in kaart worden gebracht. Hiermee wordt een eerste indruk verkregen over aard en verdeling van het toeslagmateriaal, de cementsteen, poriën, scheuren en aantastingsprocessen.

Polarisatie- en fluorescentiemicroscopie

Op basis van de bevindingen bij de macroscopische analyse wordt een locatie bepaald waaruit een blokje nader te onderzoeken beton wordt gezaagd (circa 50 x 30 x 10 mm). Dit blokje wordt onder vacuüm geïmpregneerd met een fluorescerende epoxyhars. Aldus worden nagenoeg alle scheuren, holten en poriën in het blokje gevuld met de hars. Door middel van een speciale voorbewerking en slijpprocedé wordt het blokje op een glasplaatje gelijmd en afgeslepen totdat een doorzichtig ‘betonvlies’ ontstaat (het zogenaamde slijpplaatje) met een dikte van circa 20 µm. Vervolgens kan dit slijpplaatje nauwkeurig worden onderzocht met behulp van polarisatie- en fluorescentiemicroscopie (vergroting 25 tot 500 keer). Hierbij kunnen zaken als scheuren, aantastingen, mineralen, reactieproducten en verontreinigingen tot op nanoniveau worden waargenomen.