Herstellung von Zement und Beton
Oberflächenchemische Messmethoden für das Materialverhalten vor und nach der Aushärtung
Härte und Langlebigkeit machen Beton zum industriellen Baumaterial Nummer eins. Neben den Hauptbestandteilen Zement, Kies, Sand und Wasser sind es eine Reihe von grenzflächenaktiven Zuschlagstoffen, die für einfache Verarbeitung und gezielt eingestellte Materialeigenschaften sorgen. Unsere Messinstrumente analysieren die für Weichheit, Mischbarkeit, Aushärtung und Luftporengehalt verantwortlichen Grenzflächenprozesse und charakterisieren die langfristige Witterungsbeständigkeit des ausgehärteten Materials.
Messung der Effizienz und dispergierenden Wirkung von Weichmachern
Um hohe Festigkeit zu gewährleisten, muss der Wassergehalt im Beton gering gehalten werden. Umso wichtiger wird eine gute Verteilung der körnigen Bestandteile, um einen homogenen und fließfähigen Beton zu erhalten. Zu diesem Zweck verringern Tenside als Weichmacher die Grenzflächenspannung zwischen Wasser und dem dispergierten Pulver.
Zur Charakterisierung der Tenside messen unsere Tensiometer den Grad der Verringerung der Wasseroberflächenspannung, welche die Pulverbenetzung dominiert. Darüber hinaus beschreibt die mit einem Force Tensiometer gemessene kritische Mizellkonzentration (CMC) die Effizienz eines Tensids.
Wichtig für die Gesamtbeurteilung der Weichmacherwirkung sind auch die Oberflächenenergie der pulverförmigen Bestandteile und die Pulverbenetzbarkeit durch Wasser. Beide Größen erfassen unsere Tensiometer anhand von Messungen des Kontaktwinkels mit der Washburn-Methode.
Oberflächenchemische Untersuchung von Aushärtemitteln
Aushärtemittel sind Schichten hydrophober Flüssigkeiten, die auf die Betonoberfläche gebracht werden. Dort dichten sie die Oberfläche ab und verhindern, dass für die Aushärtung benötigtes Wasser verdunstet.
Oft handelt es sich dabei um Wachs- oder Paraffinemulsionen, für deren Bildung und Stabilisierung Tenside eingesetzt werden. Mit Hilfe unserer Tensiometer können Sie die Grenzflächenspannung zwischen der organischen und der wässrigen Phase bestimmen. Diese ist ein Maß für die Emulgierbarkeit und Emulsionsstabilität und hilft die Produktqualität zu optimieren.
Qualitätsprüfung des ausgehärteten Betons
Der fertige Beton darf zur Witterungsbeständigkeit nur wenig durch Wasser benetzbar sein. Beton enthält daher häufig Additive, die eine hydrophobe und antiadhäsive Oberfläche schaffen. Kontaktwinkelmessungen mit unseren Instrumenten prüfen die wasserabweisenden Eigenschaften des Betons.
Wiederholungsmessungen über einen längeren Zeitraum geben Auskunft über den Langzeitschutz der Oberfläche. Unsere mobilen Instrumente ermöglichen es, den Kontaktwinkel vor Ort, zerstörungsfrei und sogar an senkrechten Flächen zu messen.
Untersuchung der Wirkung von Trennmitteln für die Gießform
Trennmittel bilden eine nicht benetzbare, hydrophobe Schutzschicht auf der Gießform, sorgen für eine saubere Ablösung des Betons und verhindern das Verkleben der Form. Um das zu erreichen, muss ein Trennmittel die Form zunächst gut benetzen. Die Benetzbarkeit des Gießformmaterials durch das Trennmittel messen unsere Kontaktwinkel-Messinstrumente. Ein kleiner Kontaktwinkel gibt die erforderliche gute Benetzung wieder.
Um die trennende, hydrophobe Wirkung der aufgebrachten Trennmittelschicht zu beurteilen, wird der Kontaktwinkel von Wasser gemessen. Dieser sollte für eine antiadhäsive Schicht möglichst hoch sein.
Schaumanalyse zur Untersuchung von Schaumbildung
Beton enthält häufig Tenside als Schaumbildner, um Luftporen entstehen zu lassen. Diese sorgen für geringere Dichte und erhöhen die Froststabilität, da eingeschlossenes Wasser sich in die Poren hinein ausdehnen kann.
Soll der Beton hohe Festigkeit aufweisen, sind Lufteinschlüsse hingegen unerwünscht. In diesem Fall wird Schaumbildung, zum Beispiel durch Weichmacher, mit schaumhemmenden Mitteln verhindert.
Unsere Messinstrumente bestimmen die Schäumbarkeit und Schaumstabilität anhand reproduzierbarer Schaumhöhenmessungen. Auf diese Weise kann sowohl die gewollte Schaumbildung durch Tenside als auch die Wirkung von Antifoam-Additiven charakterisiert werden.
