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. 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.
Quantitative und qualitative Eigenschaften von Mörtel und Betonprodukten hängen weitgehend von der Mischungsenergie ab, die durch die Zugabe und in Abhängigkeit von der Gesteinskörnung während des Herstellungsprozesses entsteht.
Demnach sollte die Messung der Wärmeflussenergie in zementären Systemen vorzugsweise mit Mörtel- oder Betonproben erstellt werden.
Mit einem Probenvolumen von bis zu 125 ml ist das Isotherme Zwei-Kanal Mörtel- und Betonkalorimeter Calmetrix I-Cal 2000 HPC, genau wie die zwei anderen HPC-Modelle I-Cal 4000 HPC mit vier bzw. das I-Cal 8000 HPC mit acht Messplätzen, zur Bestimmung der Hydratationswärme von Zementleim, Mörtel und sogar Beton inkl. grober Zuschläge geeignet. Damit ist das I-Cal 2000 HPC vollständig kompatibel mit den Normen ASTM C1679, ASTM C1702, ASTM C563 und EN 196-11.
Das I-Cal 2000 HPC arbeitet isotherm im Temperaturbereich 5°C bis 70°C, hat zwei thermisch voneinander abgekoppelte Messplätze (Cross-Talk < 0,1%), welche jeweils mit einer variablen Referenz in Zwillingsbauweise gekoppelt sind. Die jeweilige „Referenzprobe“ besteht aus drei Metallscheiben, aufgesteckt auf einem Halter, und kann von der thermischen Masse her variabel und schnell an das Probenvolumen bzw. deren Masse angepasst werden. Die Gefäße mit einem Probenvolumen von jeweils bis 125 ml bieten genug Spielraum, um auch Systeme mit groben Zuschlägen untersuchen zu können. Als Probengefäße kommen wahlweise Kunststoffbecher mit Deckel oder Edelstahlgefäße mit Kunststoffdeckel zum Einsatz.
Das Betonkalorimeter Calmetrix I-Cal 2000 HPC verfügt über einen hochgenauen und äußerst stabilen Luft-Thermostaten, um langzeitstabil mit einem minimalen Signal- / Rauschverhältnis messen zu können. Die Abkürzung „HPC“ steht in dieser Beziehung für „High Performance Calorimeter“. Das Kalorimeter Calmetrix I-Cal 2000 HPC wird mit der anwendungsorientierten CalCommander-Software von Calmetrix bedient. Die einzelnen Softwaremodule steuern die Messung und ermöglichen die Reporterstellung sowie die Berechnung der Abbindezeit und der Festigkeit, die Optimierung des Sulfatgehalts, die Berechnung der Aktivierungsenergie und ermöglichen die quantitative Bestimmung der Hydratationswärme gemäß ASTM C1702. Nach Start wird die Wärmeentwicklung der Hydratation online aufgezeichnet. Die Messdaten liefern damit sowohl qualitative als auch quantitative Aussagen zum zeitlichen Verlauf und Umfang der ablaufenden Reaktionen sowie zur freiwerdenden Hydratationsenthalpie.
Besteht der Bedarf nach mehr Messkanälen für einen höheren Probendurchsatz und reichen kleinere Probemengen (20 ml) aus, so kann das Isotherme Mehrkanalkalorimeter Calmetrix I-Cal Ultra mit 8 Positionen eine gute Alternative sein. Muss das verfügbare Probenvolumen jedoch noch grösser sein (bis zu 2x 450 ml), so kann das Isotherme Mehrkanalkalorimeter Calmetrix I-Cal Flex eingesetzt werden.
