Dreidimensionale Porencharakterisierung in der Ziegelmatrix mittels Computertomographie und intelligenter Bildverarbeitung.

MURR, A., HATZL, T., BÖHM, C., GEHLKEN, P.-L. & KLENGEL, H. (2005):
Dreidimensionale Porencharakterisierung in der Ziegelmatrix mittels Computertomographie und intelligenter Bildverarbeitung.

Zur Charakterisierung von Porenräumen in Ziegeln werden – neben einer gravimetrischen Bestimmung der Gesamtporosität – normalerweise indirekte Methoden wie Quecksilberdruckporosimetrie oder die Bestimmung der Stickstoffadsorption nach BET herangezogen. Für Poren mit einem Radius > 1 mm sind diese Methoden allerdings kaum geeignet. Gerade für die Wärmeleitfähigkeit von Mauerziegeln sind auch Großporen von Bedeutung. Im folgenden wird eine Methode vorgestellt, mit der Poren in der Ziegelmatrix zerstörungsfrei und dreidimensional erfaßt und abgebildet werden können. Dabei wird der zu untersuchende Probekörper mittels Computertomographie erfaßt und in Schnittebenen von z.B. 0,5 mm digital abgebildet. Der erhaltene Datensatz wird maskiert und in Binärdaten transformiert. Anschließend werden die einzelnen Schichten paßgenau übereinandergelegt. Die zweidimensionalen Pixel jeder Ebene können somit in dreidimensionale Voxel überführt werden. Aus dem so erhaltenen 3D-Datensatz können statistische Analysen durchgeführt werden. Neben einer Berechnung der Gesamtporosität ist eine Erstellung der Porenvolumenverteilung oder der Porenradienverteilung möglich. Weiterhin können Analysen hinsichtlich Längung und Vernetzungsgrad der Poren gemacht werden. Zudem lassen sich die Porenräume visualisieren und sind in allen Raumrichtungen einer Betrachtung zugänglich.