Rheometer RHEOTEST® RN - Messzelle für sedimentierende Produkte



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Im Auftrag der RHEOTEST Messgeräte Medingen GmbH wurde vom R. VOGEL Forschungslabor für Strömungs- und Schüttguttechnik Weimar eine Spezialmesszelle zur Rheometerbaureihe RHEOTEST® RN 4 entwickelt, mit deren Hilfe die Verarbeitungseigenschaften von stark feststoffhaltigem und sedimentierendem Messgut einfach, schnell und exakt bestimmt werden können.

Diese Spezialmesszelle ist aus Edelstahl gefertigt und besteht aus einem Spezialmesstopf und einem Krallenrührer und erfüllt alle zur exakten Ermittlung von Fliesseigenschaften erforderlichen Bedingungen, wie z.B.:

- der Krallenrührer ist so konstruiert, dass während der Messung laminare Strömungsverhältnisse vorliegen
- das am Rührer anliegende Widerstandsmoment besteht vornehmlich aus Reibungswiderstand, der Formwiderstand ist nahezu vernachlässigbar
- das Absetzen von Feststoffen wird bis zu sehr kleinen Drehzahlen verhindert; dies wurde durch eine optimale Rührer - Messtopf - Konstruktion möglich

Der sehr große Drehmoment- und Drehzahlbereich und die Präzision des Messantriebes der Rheometerbaureihe RHEOTEST® RN 4 ermöglichen den Einsatz des Spezialmesssystem für sedimentierende Produkte in einem großen Viskositätsmessbereich - ca. 200 ... 100 000 mPas, bezogen auf Newtonsche Produkte. Durch spezielle "Rührerschuhe", die über die Krallen des Rührers geschoben werden, können auch Produkte mit geringerer Viskosität vermessen werden.

Ein Haupteinsatzgebiet ist die Baustoffindustrie. Dabei stehen die Beurteilung des Fliessverhaltens von Frischbeton ohne Grobzuschläge (Frischbeton-Basismörtel) und von Zementleim im Mittelpunkt des Interesses:

- Die wesentliche Verarbeitungseigenschaft von Frischbeton ist das Fliessverhalten, das beobachtet werden kann, wenn Frischbeton z.B. auf eine horizontale Fläche aufgebracht wird und sich unter dem Einfluss der Schwerkraft bzw. anderer äußerer Kräfte formschlüssig ausbreitet und Hindernisse, wie die Bewehrung umhüllt und überwindet. Zur Untersuchung dieses Fliessverhaltens werden mit Hilfe des Rheometers und dem Spezialmesssystem Fliesskurven in der Form "Drehmoment als Funktion der Drehzahl" aufgenommen und mit dem Bingham-Körper verglichen. Ergebnisse der Auswertung sind:
- Von gleicher Bedeutung sind Langzeitversuche zur Untersuchung von Reaktions- und Abbindevorgängen. Dazu wird der Drehmomentverlauf in Abhängigkeit der Zeit bei konstanter Drehzahl bestimmt.
Mit diesen Untersuchungsmethoden ist es möglich, die Auswirkungen von Qualität und Quantität der Hauptbestandteile Zement, Wasser und Sand sowie von Zusatzstoffen auf das Fliessverhalten von Frischbeton-Basismörtel zu analysieren.

Wegen der spezifischen physikalischen und chemisch-mineralogischen Produktstruktur von Frischbeton-Basismörtel können keine konventionellen Zylinder- oder Kegel-Platte-Messsysteme zur Bestimmung des Fliessverhaltens verwendet werden. Deshalb wurde die Spezialmesszelle entwickelt.

Form und Dimensionen des Spezialmesstopfes wurden an aktuelle Messbedingungen in Baustofflabors angepasst:

- das Probevolumen von ca. 0,5 l entspricht den genormten Probemengen
- die Konstruktion des ringförmigen Rührbehälters garantiert leichtes Befüllen und eine konstante Füllhöhe

Der Einsatzbereich des RHEOTEST® RN 4 mit Spezialmesssystem geht in der Baustoffindustrie von:



Abb. 1 RHEOTEST RN® RN 4 mit Krallenmesszelle




Abb. 2 Krallenmesszelle - Spezialmesstopf und Krallenrührer




Abb. 3 Darstellung einer Fliesskurve



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