Sähköinen kapasitiivinen tomografia on hyvä keino tutkia betonin ja muiden sementtipohjaisten materiaalien kosteutta ja kestävyyttä.
Tähän päätyy Itä-Suomen yliopistossa tehty väitöstutkimus.
Kapasitanssitomografian avulla on mahdollista kuvantaa veden imeytymistä materiaalien sisällä kolmessa ulottuvuudessa.
Menetelmä sopii hyvin täydentämään työkalupakkia, jota nykyään käytetään sementtipohjaisten materiaalien kosteuden määrittämisessä, väittelijä Antti Voss sanoo.
Edullinen menetelmä
Kapasitiivisessa tomografiassa mitataan sähköisiä kapasitansseja kohteen ympärille asetettujen elektrodien välillä.
Mittausten perusteella rekonstruoidaan kohteen sisäinen sähköinen permittiivisyysjakauma, joka voidaan yhdistää suoraan kosteusjakaumaan.
Kapasitiiviset mittaukset voidaan tarvittaessa tehdä ilman elektrodien kontaktia kohteeseen, mikä helpottaa mittaamista.
Menetelmän etu on myös se, että mittauslaitteiston kustannukset ovat pienet. Nykyään betonin kosteutta seurataan esimerkiksi neutroni-, röntgen- ja magneettikuvantamisen avulla, mikä on kallista.
Kapasitanssitomografian haaste on, että menetelmä on herkkä mallinnus- ja mittausvirheille.
Kosteuden poisto on kestävyyden avain
Kosteudensiirtokyky on avain betonin ja muiden sementtipohjaisten materiaalien kestävyyteen.
Materiaaleja vaurioittavat niiden korkea kosteuspitoisuus ja kosteuden mukana kulkeutuvat haitalliset aineet.
Esimerkiksi betonia rapauttaa veden jäätyminen ja sulaminen vuorotellen. Haitallista on myös betoniraudoitteiden korroosio.
Antti Vossin väitöskirja Imaging moisture flows in cement-based materials using electrical capacitance tomography tarkastetaan Itä-Suomen yliopistossa 7. helmikuuta 2020.
