水泥混凝土等溫量熱儀  CALMETRIX  I-Cal 2000 HPC

背景：水泥和混凝土試驗中的等溫量熱法

等溫量熱法以膠凝材料水化過程中產生的單位時間內放出的熱量表征其反應速率。由于反應速率對膠凝材料漿體的工作性能（如和易性、凝結時間和早期強度發展）非常重要，因此量熱法被廣泛用于開發新的膠凝材料和復合材料、質量控制以及研究不同化學添加劑和膠凝材料成分對性能的影響。

I-Cal 2000 HPC 水泥/混凝土高精度專業量熱儀

I-Cal 2000HPC 是一種2 通道的等溫量熱儀，可用于測試水泥凈漿、砂漿甚至是混凝土。對混凝土的測試對于檢測復合摻合料分子和膠凝材料之間相互作用尤為重要。當樣品周圍環境溫度保持不變時，繪制出水化熱曲線。通過與反饋回路的軟件接口，溫度很容易設定，以確保最佳控制。而高精確的傳感器能測量混凝土中膠凝材料水化所產生的熱流。I-Cal 2000 HPC 采用Calmetrix 的專用可變參比樣來調整每個樣品通道的參比樣質量，從而提高靈活性和精準度，同時單個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 標準，可同時用于短期和長期水化熱測量。

量熱法是評價復合水泥性能的一種簡便工具。在這個例子中，我們研究了三種復合水泥，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度更高，以此表明水化反應問題。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，說明將礦渣從 50%增加到60%不會破壞水泥水化反應。但紅色曲線明顯低于此，說明從60%增加到70%的礦渣對水泥水化有負面影響。這可能歸因于硫酸鹽的消耗，因為存在于礦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度增加密切相關，尤其是在早期。因此，隨著較高的水泥替代率對早期抗壓強度影響的減小，水化放熱總量將逐漸減少。

通過 Calmetrix *的 Calcommander 軟件檢索和分析 I-Cal 生成的數據，該軟件是包括一整套易用性工具。Calcommander 包括輸出報告、測定活化能、凝結時間估算、抗壓強度預測、水化熱測試和硫酸鹽優化等軟件工具。

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，可以很容易地優化水泥的硫酸鹽形態和總 SO3 含量，無論混合料中有沒有摻合料。這個例子說明了在沒有摻合料的水泥中加入SO3 對水化反應速率的影響。水泥“原樣”（綠色）沒有可見的硫酸鹽消耗峰。在黃色、紅色和藍色曲線中添加硫酸鹽（0.25%、0.5%和1%）將硫酸鹽消耗峰移動到相對于主峰更晚的時間。總放熱量會增加，直到達到最佳值，很可能在紅色和藍色曲線之間。

例2：使用反應峰優化硫酸鹽含量

應用范圍

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展和測試工作，以及水泥混凝土產品的日常質量管理需求。

I-Cal 2000 HPC 通常用于執行以下任務：

?預測和估算抗壓強度或凝結時間

?溫度變化下的敏感性測試

?測試硫酸鹽的不穩定性問題并提供解決方案

?定義水泥或膠凝材料的水化熱（例如 ASTM C1702）

?優化配合比設計，選擇合適的化學外加劑和礦物外加劑摻量

?檢測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題

?測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、強度和溫度裂縫提供預測

I-Cal 2000 HPC 的用戶廣泛分布在水泥生產實驗室、大學、混凝土生產商、粉煤灰經銷商、外加劑生產商以及測試實驗室等科研機構和水泥混凝土相關企業中。