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Determination of the heat of hydration of cement by isothermal conduction calorimetry
Zur Prüfung der Hydratationswärme von Zementen sind im europäischen Normenwerk zwei Referenzverfahren vorgesehen: Das Lösungsverfahren und das teiladiabatische Langavant-Verfahren. Viele Laboratorien der Zementindustrie setzen jedoch bevorzugt die isotherme Wärmeflusskalorimetrie zur werkseigenen Kontrolle ein. Mit mehreren Ringversuchen wurde in den letzten Jahren die Leistungsfähigkeit der isothermen Wärmeflusskalorimetrie näher untersucht. Es zeigt sich, dass die modernen Wärmeflusskalorimeter einfach zu bedienen sind und eine hohe Wiederholpräzision bieten. Die Vergleichspräzision ist jedoch vom Gerätetyp abhängig. Auf einen Gerätetyp bezogen, ist auch die Vergleichsstandardabweichung kleiner als bei den Referenzverfahren. Im Forschungsinstitut der Zementindustrie durchgeführte Vergleichsmessungen an über 40 verschiedenen Zementen ergaben bei der Wärmeflusskalorimetrie im Mittel etwa 10 % höhere Messwerte als bei der Lösungskalorimetrie. Diese Beobachtung bestätigte sich auch bei Ringversuchen von cemsuissse und VDZ. Durch die Verwendung eines Korrekturfaktors oder die Verkürzung der Messdauer des Wärmeflusskalorimeters lassen sich die Ergebnisse beider Methoden sehr gut aneinander angleichen. Die Auswertung von weit über 100 Vergleichsmessungen ergab eine diesbezüglich optimale Messdauer von etwa 110 Stunden. Die mittlere Abweichung zu den Messwerten der Lösungskalorimetrie beträgt dann nur rund 11 J/g. Für Portlandzemente mit hoher Hydratationswärmefreisetzung ist die Angleichung der Messwerte allerdings nicht immer erfolgreich. Trotzdem stellt die isotherme Wärmeflusskalorimetrie schon heute eine leistungsfähige Messmethode zur Bestimmung der Hydratationswärme dar, die darüber hinaus wertvolle zusätzliche Informationen über den zeitlichen Verlauf der Wärmefreisetzung liefert.
The European standards provide two reference methods for testing the heat of hydration of cements - the solution method and the semi-adiabatic Langavant method. However, many laboratories in the cement industry prefer to use isothermal conduction calorimetry for internal checks. The effectiveness of isothermal calorimetry has been examined closely in recent years in several inter-laboratory tests. It is apparent that the modern conduction calorimeters are simple to operate and provide very precise repeatability. However, the precision of the comparability depends on the type of equipment. With one type of equipment the comparability standard deviation is smaller than with the reference methods. Comparability measurements that were carried out at the Research Institute of the Cement Industry on over 40 different cements gave measured values with conduction calorimetry that on average were about 10 % higher than with solution calorimetry. These observations were also confirmed during inter-laboratory tests by cemsuisse and the VDZ (German Cement Works Association). The results of the two methods can be very effectively aligned with one another by using a correction factor or by shortening the measuring time for the conduction calorimeter. In this respect the evaluation of well over 100 comparability measurements indicated an optimum measuring time of about 110 hours. The average deviation from the values measured by solution calorimetry was then only about 11 J/g. However, aligning the measured values was not always successful for Portland cements that release large quantities of heat of hydration. In spite of this, isothermal conduction calorimetry is now an effective method for determining the heat of hydration, and it also provides useful additional information about how the release of heat behaves with time.
Determination of the heat of hydration of cement by isothermal conduction calorimetry
Zur Prüfung der Hydratationswärme von Zementen sind im europäischen Normenwerk zwei Referenzverfahren vorgesehen: Das Lösungsverfahren und das teiladiabatische Langavant-Verfahren. Viele Laboratorien der Zementindustrie setzen jedoch bevorzugt die isotherme Wärmeflusskalorimetrie zur werkseigenen Kontrolle ein. Mit mehreren Ringversuchen wurde in den letzten Jahren die Leistungsfähigkeit der isothermen Wärmeflusskalorimetrie näher untersucht. Es zeigt sich, dass die modernen Wärmeflusskalorimeter einfach zu bedienen sind und eine hohe Wiederholpräzision bieten. Die Vergleichspräzision ist jedoch vom Gerätetyp abhängig. Auf einen Gerätetyp bezogen, ist auch die Vergleichsstandardabweichung kleiner als bei den Referenzverfahren. Im Forschungsinstitut der Zementindustrie durchgeführte Vergleichsmessungen an über 40 verschiedenen Zementen ergaben bei der Wärmeflusskalorimetrie im Mittel etwa 10 % höhere Messwerte als bei der Lösungskalorimetrie. Diese Beobachtung bestätigte sich auch bei Ringversuchen von cemsuissse und VDZ. Durch die Verwendung eines Korrekturfaktors oder die Verkürzung der Messdauer des Wärmeflusskalorimeters lassen sich die Ergebnisse beider Methoden sehr gut aneinander angleichen. Die Auswertung von weit über 100 Vergleichsmessungen ergab eine diesbezüglich optimale Messdauer von etwa 110 Stunden. Die mittlere Abweichung zu den Messwerten der Lösungskalorimetrie beträgt dann nur rund 11 J/g. Für Portlandzemente mit hoher Hydratationswärmefreisetzung ist die Angleichung der Messwerte allerdings nicht immer erfolgreich. Trotzdem stellt die isotherme Wärmeflusskalorimetrie schon heute eine leistungsfähige Messmethode zur Bestimmung der Hydratationswärme dar, die darüber hinaus wertvolle zusätzliche Informationen über den zeitlichen Verlauf der Wärmefreisetzung liefert.
The European standards provide two reference methods for testing the heat of hydration of cements - the solution method and the semi-adiabatic Langavant method. However, many laboratories in the cement industry prefer to use isothermal conduction calorimetry for internal checks. The effectiveness of isothermal calorimetry has been examined closely in recent years in several inter-laboratory tests. It is apparent that the modern conduction calorimeters are simple to operate and provide very precise repeatability. However, the precision of the comparability depends on the type of equipment. With one type of equipment the comparability standard deviation is smaller than with the reference methods. Comparability measurements that were carried out at the Research Institute of the Cement Industry on over 40 different cements gave measured values with conduction calorimetry that on average were about 10 % higher than with solution calorimetry. These observations were also confirmed during inter-laboratory tests by cemsuisse and the VDZ (German Cement Works Association). The results of the two methods can be very effectively aligned with one another by using a correction factor or by shortening the measuring time for the conduction calorimeter. In this respect the evaluation of well over 100 comparability measurements indicated an optimum measuring time of about 110 hours. The average deviation from the values measured by solution calorimetry was then only about 11 J/g. However, aligning the measured values was not always successful for Portland cements that release large quantities of heat of hydration. In spite of this, isothermal conduction calorimetry is now an effective method for determining the heat of hydration, and it also provides useful additional information about how the release of heat behaves with time.
Determination of the heat of hydration of cement by isothermal conduction calorimetry
Bestimmung der Hydratationswärme von Zement mittels isothermer Wärmeflusskalorimetrie
Lipus, K. (author) / Baetzner, S. (author)
Cement International ; 6 ; 92-103
2008
11 Seiten, 2 Bilder, 9 Tabellen, 18 Quellen
Article (Journal)
English
British Library Online Contents | 2013
|British Library Online Contents | 2016
|British Library Online Contents | 2016
|A Study of Wood Cement Composites Hydration by Isothermal Calorimetry
British Library Conference Proceedings | 1998
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