Bestimmung der Hydratationswärme

Zur Prüfung der Hydratationswärmefreisetzung eines Zements sieht das europäisch harmonisierte Normenwerk zwei Referenzverfahren vor: zum einen das Lösungsverfahren nach DIN EN 196-8 und zum anderen das teiladiabatische Verfahren (Langavant-Verfahren) nach DIN EN 196-9.

In Deutschland wird in der Eigen- und Fremdüberwachung praktisch nur das Lösungsverfahren genutzt. Beim Lösungsverfahren werden die Lösungswärmen von nicht hydratisiertem Zement und Zement, der unter genormten Bedingungen sieben Tage lang hydratisiert wurde, in einer Säuremischung bestimmt. Aus der Differenz der Lösungswärmen errechnet sich die Hydratationswärme. Ein NW- oder LH-Zement darf hierbei eine maximale Hydratationswärme von 270 J/g aufweisen. 

Immer mehr Betriebslabore verzichten bei ihrer Eigenüberwachung auf die Durchführung des Lösungsverfahrens und setzen stattdessen ein isotherm arbeitendes Wärmeflusskalorimeter ein. Anders als beim Lösungsverfahren wird die Wärmefreisetzung „online“ über den gesamten Hydratationszeitraum gemessen. Dadurch lassen sich die Reaktionsverläufe unterschiedlicher Zemente veranschaulichen.

Mit dem Wärmeflusskalorimeter lässt sich auch der Einfluss von Zusatzmitteln auf die Zementhydratation untersuchen. Dabei kann das Zusatzmittel entweder beim Anmachen mit dem Wasser oder Zement oder zeitverzögert zugegeben werden. Anhand des veränderten Verlaufs der Wärmefreisetzung erhält man Informationen über den Wirkmechanismus der Zusatzmittel.