Hydraulische Bindemittel wie z.B. Zement reagieren beim Abbinden mit Wasser exotherm. Die freiwerdende Hydratationsenthalpie korreliert mit den Festigkeitswerten des Zements. Mittels Kalorimetrie werden diese Enthalpien bestimmt, moderne Wärmeflusskalorimeter erfassen diese Wärmeentwicklung bedienerfreundlich und online. Sie liefern damit sowohl qualitativ als auch quantitativ wertvolle Aussagen zum zeitlichen Verlauf und zu Intensität der ablaufenden Reaktionen. Die Wärmeflusskalorimetrie hat sich aus diesem Grund zu einer Standardtechnik im Bereich der Zementindustrie und Bauchemie entwickelt. Ein weiterer Vorteil dieser Technik – sie kommt ohne den Einsatz von Flußsäure (EN 196-8) aus.
Das Calmetrix I-Cal Ultra Zementkalorimeter arbeitet als Wärmeflusskalorimeter mit Messung einer örtlichen Temperaturdifferenz zwischen der Probe (reaktiv) und einer Referenz (inert) in einer temperaturkonstanten Umgebung. Die Probe (z.B. frisch angesetzter Zementleim) wird in eine Glas- oder Plastikampulle (bis zu 20 ml Volumen) eingewogen und in das Kalorimeter eingesetzt. Typische Messungen dauern einige Stunden bis zu 7 Tagen (LH-Zemente). Um auch die Wärmetönungen unmittelbar bei Zugabe des Anmachwassers zu erfassen, stehen spezielle Mischzellen zur Verfügung.
Das Calmetrix I-Cal Ultra Zementkalorimeter kann individuell mit bis zu 8 Messkanälen mit max. 20 ml konfiguriert werden. Es ist vollständig konform mit den Normen ASTM C1679, ASTM C1702, ASTM C563 und EN 196-11. Es hat vollständig thermisch voneinander abgekoppelte Messplätze (kein Cross-Talk sichtbar), welche jeweils mit einer variablen Referenz in Zwillingsbauweise gekoppelt sind. Das Kalorimeter 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 Sulfatgehaltes, die Berechnung der Aktivierungsenergie und ermöglichen die quantitative Bestimmung der Hydratationswärme gemäß ASTM C1679 und 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 größeren Probemengen, so können die drei HPC-Modelle I-Cal 2000 HPC mit zwei, das I-Cal 4000 HPC mit vier bzw. das I-Cal 8000 HPC mit acht Messplätzen und jeweils einem Probenvolumen von 125 ml eine gute Alternative sein.
