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Zementkalorimeter MC CAL®
Mehrkanal-Wärmefluss-Kalorimeter für die Zementindustrie und Bauchemie
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Hydraulische Bindemittel wie z.B. Zement reagieren beim Abbinden mit Wasser exotherm. Die freiwerdende
Hydratationsenthalpie korreliert mit den Festigkeitswerten. Mittels Kalorimetrie werden diese Enthalpien
gemessen, so z.B. für NW-Zemente klassisch nach Norm (EN 196-8) mit HF-Auschluß und Bestimmung der Lösungswärmen.
Moderne Wärmeflusskalorimeter erfassen diese Wärmeentwicklung bedienerfreundlich und online.
Sie liefern damit sowohl qualitative als auch quantitative Aussagen zum zeitlichen Verlauf und Umfang der
ablaufenden Reaktionen. Sie haben große Bedeutung im Bereich QC als auch in der Entwicklung von z.B. Additiven gewonnen und werden bereits alternativ zu den klassischen Referenzverfahren eingesetzt, die Frage der Aufnahme dieser Technik in eine Norm sollte damit nur noch eine Frage der Zeit sein.
Das Zementkalorimeter MC CAL -
Mehrkanal-Wärmefluss-Kalorimeter für die Zementindustrie und Bauchemie
Das System arbeitet als Wärmeflusskalorimeter mit Messung einer örtlichen Temperaturdifferenz zwischen
der Probe und einer Referenz (inert) in einer temperaturkonstanten Umgebung. Die Probe (z.B. Zementleim)
wird in eine Glas- oder Plastikampulle (bis zu 40 ml Volumen) eingewogen und in das Kalorimeter eingesetzt.
Typische Messungen dauern einige Stunden bis zu 7 Tagen (NW-Zement).
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Das Zementkalorimeter MC-CAL ist in zwei Ausführungen verfügbar. Das Basisgerät ist für einfachste Bedienung und hohen Probendurchsatz ausgelegt und damit vor allem für die Qualitätskontrolle prädestiniert. 2 mal 6 Proben können hier gleichzeitig gemessen werden, die Referenzprobe verbleibt fest im System. Die Variante F&E erzielt durch die Verwendung einer Referenz pro Probe eine höhere Empfindlichkeit, hier sind maximal 12 Messungen parallel möglich. Beide Varianten sitzen in einem Luftthermostaten (Arbeitsbereich 5 bis 90°C) mit sehr hoher Temperaturstabilität.
Die Software ist bedienerfreundlich und läßt sich intuitiv bedienen, sie ist in deutscher und englischer Sprache verfügbar.
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Die Admix-Mischzelle ermöglicht die kalorimetrische Erfassung des Reaktionsverlaufs direkt nach dem Mischen des Zements mit Wasser bzw. die Messung von schnellen Reaktionen nach der Zugabe von Additiven. Die Mischzelle wird mit dem vorgelegten Zement, etc. in das Kalorimeter eingebracht und ausreichend thermostatisiert. Bei Messbeginn erfolgt die Zugabe von Wasser bzw. Additiven über bis zu vier 2,5 ml Spritzen, anschließend wird manuell oder per Rührmotor gemischt.
Eigenschaften
- Das Gerätekonzept bietet aufgrund der baulichen Anordnung der Einzelkalorimeter höchstmögliche Flexibilität.
- Es stehen zwei unterschiedliche Kalorimetertypen zur Auswahl:
- Typ I (QC): insgesamt 14 Messkanäle in zwei Blocks zu je sieben Einzelkalorimetern bei freier Auswahl der Zuordnung Probe:Referenz (z.B. 2:1 oder 6:1-Kombination)
- Typ II (F&E): pro Kalorimeterblock 6 fest zugeordnete Zwillingskalorimeter (mit jeweils 1:1 Kombination)
- Probenvolumina bis 40ml, insgesamt bis zu 4 verschiedene Gefässtypen bzw. Materialien
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Spezifikationen generell:
- Probenvolumen: variabel, bis ca. 40 ml, je nach Probengefäß
- Messbereich: ± 2 W
- Temperaturbereich: 5-90 °C
- Temperaturstabilität: ±0.01 °C
Spezifikationen Kalorimetertyp I (QC):
- Limit Detektierbarkeit: 20 µW
- Genauigkeit: ±25 µW
- Basislinienstabilität über 24h:
- Drift über 24h: < 40 µW
- Abweichung: < ±10 µW
- Fehler: < ±24 µW
- Kurzzeitrauschen: ± 5 µW
- Zeitkonstante (mit 20ml H2O): < 2000 s
Spezifikationen Kalorimetertyp II (F&E):
- Limit Detektierbarkeit: 5 µW
- Genauigkeit: ±20 µW
- Basislinienstabilität über 24h:
- Drift über 24h: < 40 µW
- Abweichung: < ±10 µW
- Fehler: < ±24 µW
- Kurzzeitrauschen: ± 2 µW
- Zeitkonstante (mit 20ml H2O):< 500 s
Applikationsbeispiele
- Untersuchung der Wechselwirkung von Bindemittel und Zusatzmittel (Verzögerer / Beschleuniger / Fließmittel)
- Quantitative Bestimmung von Hydratationswärmen (z.B. an NW-Zementen) und Bestimmung des Hydratationsgrades
- Untersuchung von Reaktivität / Abbindezeit in Abhängigkeit von Temperatur und / oder Zugabe von Zusatzmitteln
- Optimierung des CaSO4-Gehaltes
- Qualitätskontrolle / Produktüberwachung
- Bereich Forschung und Entwicklung von zementären Systemen
Weitere Informationen zur Produktgruppe Kalorimetrie können Sie als Download abrufen.
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