水泥混凝土等溫量熱儀  CALMETRIX  I-Cal 2000 HPC

背景：水泥和混凝土試驗(yàn)中的等溫量熱法

等溫量熱法以膠凝材料水化過(guò)程中產(chǎn)生的單位時(shí)間內(nèi)放出的熱量表征其反應(yīng)速率。由于反應(yīng)速率對(duì)膠凝材料漿體的工作性能（如和易性、凝結(jié)時(shí)間和早期強(qiáng)度發(fā)展）非常重要，因此量熱法被廣泛用于開(kāi)發(fā)新的膠凝材料和復(fù)合材料、質(zhì)量控制以及研究不同化學(xué)添加劑和膠凝材料成分對(duì)性能的影響。

I-Cal 2000 HPC 水泥/混凝土高精度專(zhuān)業(yè)量熱儀

I-Cal 2000HPC 是一種2 通道的等溫量熱儀，可用于測(cè)試水泥凈漿、砂漿甚至是混凝土。對(duì)混凝土的測(cè)試對(duì)于檢測(cè)復(fù)合摻合料分子和膠凝材料之間相互作用尤為重要。當(dāng)樣品周?chē)h(huán)境溫度保持不變時(shí)，繪制出水化熱曲線。通過(guò)與反饋回路的軟件接口，溫度很容易設(shè)定，以確保最佳控制。而高精確的傳感器能測(cè)量混凝土中膠凝材料水化所產(chǎn)生的熱流。I-Cal 2000 HPC 采用Calmetrix 的專(zhuān)用可變參比樣來(lái)調(diào)整每個(gè)樣品通道的參比樣質(zhì)量，從而提高靈活性和精準(zhǔn)度，同時(shí)單個(gè)通道的配置減少了通道之間的相互干擾。I-Cal 2000HPC 水泥混凝土等溫量熱儀符合 ASTM C1679 和 ASTM C1702 標(biāo)準(zhǔn)，可同時(shí)用于短期和長(zhǎng)期水化熱測(cè)量。

量熱法是評(píng)價(jià)復(fù)合水泥性能的一種簡(jiǎn)便工具。在這個(gè)例子中，我們研究了三種復(fù)合水泥，分別摻入50%、60%和70%的礦渣（分別是綠色、黃色和紅色）。左上角的圖表顯示了每克水泥的放熱速率。水化的主峰狹窄且強(qiáng)度更高，以此表明水化反應(yīng)問(wèn)題。右上角的圖表顯示了每克水泥水化的總熱量。綠色和黃色曲線重疊，說(shuō)明將礦渣從 50%增加到60%不會(huì)破壞水泥水化反應(yīng)。但紅色曲線明顯低于此，說(shuō)明從60%增加到70%的礦渣對(duì)水泥水化有負(fù)面影響。這可能歸因于硫酸鹽的消耗，因?yàn)榇嬖谟诘V渣中的鋁相消耗了水泥中的硫酸鹽，以至于水泥中的硫酸鹽對(duì)水泥中的鋁酸三鈣不再起到緩凝作用。底部圖表顯示了每克膠凝材料（水泥+礦渣）的放熱量。水化放熱量與水泥強(qiáng)度增加密切相關(guān)，尤其是在早期。因此，隨著較高的水泥替代率對(duì)早期抗壓強(qiáng)度影響的減小，水化放熱總量將逐漸減少。

通過(guò) Calmetrix *的 Calcommander 軟件檢索和分析 I-Cal 生成的數(shù)據(jù)，該軟件是包括一整套易用性工具。Calcommander 包括輸出報(bào)告、測(cè)定活化能、凝結(jié)時(shí)間估算、抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)、水化熱測(cè)試和硫酸鹽優(yōu)化等軟件工具。

例 1：高摻量礦渣水泥的性能分析

混凝土中摻合料與其它材料之間的許多不良相互作用問(wèn)題是由硫酸鹽失衡引起的。使用等溫量熱儀，可以很容易地優(yōu)化水泥的硫酸鹽形態(tài)和總 SO3 含量，無(wú)論混合料中有沒(méi)有摻合料。這個(gè)例子說(shuō)明了在沒(méi)有摻合料的水泥中加入SO3 對(duì)水化反應(yīng)速率的影響。水泥“原樣”（綠色）沒(méi)有可見(jiàn)的硫酸鹽消耗峰。在黃色、紅色和藍(lán)色曲線中添加硫酸鹽（0.25%、0.5%和1%）將硫酸鹽消耗峰移動(dòng)到相對(duì)于主峰更晚的時(shí)間。總放熱量會(huì)增加，直到達(dá)到最佳值，很可能在紅色和藍(lán)色曲線之間。

例2：使用反應(yīng)峰優(yōu)化硫酸鹽含量

應(yīng)用范圍

I-cal 2000 HPC 是一種高精度的水泥混凝土量熱儀，具有較大的樣品尺寸，使其適用于水泥和混凝土的所有應(yīng)用。與Calmetrix 的其他等溫量熱儀一樣，I-Cal 2000HPC的主要用途也是用于混凝土性能的研究發(fā)展和測(cè)試工作，以及水泥混凝土產(chǎn)品的日常質(zhì)量管理需求。

I-Cal 2000 HPC 通常用于執(zhí)行以下任務(wù)：

?預(yù)測(cè)和估算抗壓強(qiáng)度或凝結(jié)時(shí)間

?溫度變化下的敏感性測(cè)試

?測(cè)試硫酸鹽的不穩(wěn)定性問(wèn)題并提供解決方案

?定義水泥或膠凝材料的水化熱（例如 ASTM C1702）

?優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，選擇合適的化學(xué)外加劑和礦物外加劑摻量

?檢測(cè)出并排除混合物漿體中潛在的材料—外加劑之間的不相容性問(wèn)題

?測(cè)試外加劑或其他原材料變化下漿體的性能敏感性

?定義活化能，為水化程度、強(qiáng)度和溫度裂縫提供預(yù)測(cè)

I-Cal 2000 HPC 的用戶廣泛分布在水泥生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)、混凝土生產(chǎn)商、粉煤灰經(jīng)銷(xiāo)商、外加劑生產(chǎn)商以及測(cè)試實(shí)驗(yàn)室等科研機(jī)構(gòu)和水泥混凝土相關(guān)企業(yè)中。