Wärmeflusskalorimeter

Mit Hilfe der isothermen Wärmeflusskalorimetrie kann die Wärmemenge von exothermen Phasenumwandlungen als Funktion der Zeit ermittelt werden. Dabei wird die freigesetzte Wärme als Potentialdifferenz zu einer inerten Referenzsubstanz gemessen und aufgezeichnet. Im Bereich der Baustoffe wird das Wärmeflusskalorimeter unter anderem eingesetzt, um die Hydratationswärme von (latent) hydraulischen und puzzolanen Bindemitteln sowie den Einfluss von Zusatz- und Zumahlstoffen auf die Hydratation zu untersuchen.

Bild: Wärmeentwicklung während der Hydratation eines Portlandzements

Das isotherme Wärmeflusskalorimeter TAM Air der Firma TA Instruments besitzt acht unabhängige Messkanäle mit jeweils zugehöriger Referenzzelle. Der Arbeitstemperaturbereich des Kalorimeters liegt zwischen 5 °C und 90 °C. Die verwendeten HDPE-Probenflaschen haben ein Fassungsvermögen von 20 ml und erlauben Messungen im Temperaturbereich von 5 °C bis 50 °C.

 
Untersuchung der Porenlösung an Bindemittelleimen und an Betonen

Die chemische Analyse der Porenlösung stellt eine wichtige Methode zur Charakterisierung von Reaktionsmechanismen sowie zur Beschreibung von Schädigungsmechanismen in zementgebundenen Baustoffen dar. Die Gewinnung von Porenlösung ist über die dargestellte Auspressvorrichtung möglich.  Das Verfahren beruht auf der Methodik von Longuet¹⁾. Das vorhandene Porenwasser wird aus den Proben unter einem Druck von max. 800 MPa mit einer Belastungsgeschwindigkeit bis 2 KN/s ausgepresst. Die Porenlösung wird über den Abtropfschlauch gewonnen und kann anschließend chemisch analysiert werden.

Bild: Auspresseinrichtung in einer Prüfpresse

¹) Longuet, P., Burglen, L., Zelwer, A.: La phase liquide du ciment hydraté. Revue des Matériaux de Contruction 676 (1973), 35-41