水泥混凝土等温量热仪  CALMETRIX  I-Cal 2000 HPC

背景：水泥和混凝土试验中的等温量热法

等温量热法以胶凝材料水化过程中产生的单位时间内放出的热量表征其反应速率。由于反应速率对胶凝材料浆体的工作性能（如和易性、凝结时间和早期强度发展）非常重要，因此量热法被广泛用于开发新的胶凝材料和复合材料、质量控制以及研究不同化学添加剂和胶凝材料成分对性能的影响。

I-Cal 2000 HPC 水泥/混凝土高精度专业量热仪

I-Cal 2000HPC 是一种2 通道的等温量热仪，可用于测试水泥净浆、砂浆甚至是混凝土。对混凝土的测试对于检测复合掺合料分子和胶凝材料之间相互作用尤为重要。当样品周围环境温度保持不变时，绘制出水化热曲线。通过与反馈回路的软件接口，温度很容易设定，以确保最佳控制。而高精确的传感器能测量混凝土中胶凝材料水化所产生的热流。I-Cal 2000 HPC 采用Calmetrix 的专用可变参比样来调整每个样品通道的参比样质量，从而提高灵活性和精准度，同时单个通道的配置减少了通道之间的相互干扰。I-Cal 2000HPC 水泥混凝土等温量热仪符合 ASTM C1679 和 ASTM C1702 标准，可同时用于短期和长期水化热测量。

量热法是评价复合水泥性能的一种简便工具。在这个例子中，我们研究了三种复合水泥，分别掺入50%、60%和70%的矿渣（分别是绿色、黄色和红色）。左上角的图表显示了每克水泥的放热速率。水化的主峰狭窄且强度更高，以此表明水化反应问题。右上角的图表显示了每克水泥水化的总热量。绿色和黄色曲线重叠，说明将矿渣从 50%增加到60%不会破坏水泥水化反应。但红色曲线明显低于此，说明从60%增加到70%的矿渣对水泥水化有负面影响。这可能归因于硫酸盐的消耗，因为存在于矿渣中的铝相消耗了水泥中的硫酸盐，以至于水泥中的硫酸盐对水泥中的铝酸三钙不再起到缓凝作用。底部图表显示了每克胶凝材料（水泥+矿渣）的放热量。水化放热量与水泥强度增加密切相关，尤其是在早期。因此，随着较高的水泥替代率对早期抗压强度影响的减小，水化放热总量将逐渐减少。

通过 Calmetrix *的 Calcommander 软件检索和分析 I-Cal 生成的数据，该软件是包括一整套易用性工具。Calcommander 包括输出报告、测定活化能、凝结时间估算、抗压强度预测、水化热测试和硫酸盐优化等软件工具。

例 1：高掺量矿渣水泥的性能分析

混凝土中掺合料与其它材料之间的许多不良相互作用问题是由硫酸盐失衡引起的。使用等温量热仪，可以很容易地优化水泥的硫酸盐形态和总 SO3 含量，无论混合料中有没有掺合料。这个例子说明了在没有掺合料的水泥中加入SO3 对水化反应速率的影响。水泥“原样”（绿色）没有可见的硫酸盐消耗峰。在黄色、红色和蓝色曲线中添加硫酸盐（0.25%、0.5%和1%）将硫酸盐消耗峰移动到相对于主峰更晚的时间。总放热量会增加，直到达到最佳值，很可能在红色和蓝色曲线之间。

例2：使用反应峰优化硫酸盐含量

应用范围

I-cal 2000 HPC 是一种高精度的水泥混凝土量热仪，具有较大的样品尺寸，使其适用于水泥和混凝土的所有应用。与Calmetrix 的其他等温量热仪一样，I-Cal 2000HPC的主要用途也是用于混凝土性能的研究发展和测试工作，以及水泥混凝土产品的日常质量管理需求。

I-Cal 2000 HPC 通常用于执行以下任务：

预测和估算抗压强度或凝结时间

温度变化下的敏感性测试

测试硫酸盐的不稳定性问题并提供解决方案

定义水泥或胶凝材料的水化热（例如 ASTM C1702）

优化配合比设计，选择合适的化学外加剂和矿物外加剂掺量

检测出并排除混合物浆体中潜在的材料—外加剂之间的不相容性问题

测试外加剂或其他原材料变化下浆体的性能敏感性

定义活化能，为水化程度、强度和温度裂缝提供预测

I-Cal 2000 HPC 的用户广泛分布在水泥生产实验室、大学、混凝土生产商、粉煤灰经销商、外加剂生产商以及测试实验室等科研机构和水泥混凝土相关企业中。