Adiabatische calorimeter

Wanneer beton uithardt, ontwikkelt de hydratatiereactie van cement een grote hoeveelheid warmte met een temperatuurstijging. De temperatuurstijging versnelt de uitharding van cement, maar als het niet goed wordt afgevoerd, kunnen er trekspanningen in de betonstructuur ontstaan met als gevolg scheuren en verminderde mechanische eigenschappen. Dit effect treedt vooral op bij massief beton gietstukken, vanwege de beperkte warmteverspreiding, waardoor het gedrag dichter bij adiabatische omstandigheden komt.

De isotherme en semi-adiabatische testmethoden zijn daardoor minder representatief en worden meestal gebruikt voor mortels en cementpasta's, voornamelijk om het gedrag van verschillende soorten cement.

De adiabatische methode is de enige methode die een correcte evaluatie van het verwarmingsproces in massieve betonwerken mogelijk maakt.

CONTROLS is de enige fabrikant van testapparatuur die eind jaren 80, in samenwerking met de belangrijkste onderzoekslaboratoria, de eerste industriële adiabatische betoncalorimeter had gefabriceerd, daarvoor was het beperkt tot enkele prototypes in onderzoekscentra. Tegenwoordig is de apparatuur volledig vernieuwd met de nieuwste technologieën, waaronder nieuwe elektronica en pc-software, waardoor een hoge testnauwkeurigheid wordt gegarandeerd.

Werkingsprincipe

Een vers proefstuk wordt in een calorimetercel geplaatst en zorgt voor adiabatische omstandigheden door warmte-uitwisseling met de omgeving te vermijden. Aangezien deze voorwaarde in de praktijk niet kan worden bereikt in een passief systeem (geen enkel isolatiemateriaal is oneindig niet-geleidend), wordt de temperatuur van de kamer rondom het proefstuk gedwongen gelijk te zijn (of iets lager met max. 0,5°C) aan de temperatuur van het steekproef tijdens alle testen. Er worden twee PT 100 temperatuursensoren gebruikt, één in het proefstuk en één in de calorimetercel. De temperatuurmetingen worden gebruikt door een PID-regelsysteem met gesloten lus om te zorgen voor een stabiele proefstukconditionering volgens de standaardvereisten.

De apparatuur bestaat uit:

- externe isolerende behuizing
- calorimetercel
- twee platina PT 100 temperatuursensoren die proefstuk- en celtemperaturen meten
- 150 mm polystyreen kubusmal
- calorimeter celconditioneringssysteem bestuurd door een PID-systeem met gesloten lus
- PC-software (PC niet inbegrepen)

Technische informatie

- Tot 6 calorimetercellen kunnen worden beheerd met dezelfde pc-software
- Platinum PT 100 met een resolutie van 0,01°C en een nauwkeurigheid van 0,1°C
- Adiabatismefout: minder dan 0,05°C/u
- PC-verbinding via LAN-kabel
- Interne SD geheugen voor back-up van testgegevens in geval van tijdelijk verlies van communicatie met PC
- PC-software voor het verzamelen, bewerken en afdrukken van testgegevens, waaronder: concrete temperatuur versus tijdgrafiek - celtemperatuur versus tijdgrafiek - intrinsiek van temperatuurstijging - cumulatieve warmteontwikkeling