Applikationen: Thermische Analyse von Baustoffen und Dämmmaterialien
Baustoffprüfung als Grundlage für Sicherheit und Qualität
Die Zahl der für bauliche Zwecke eingesetzten Materialien wächst kontinuierlich – von klassischen Baustoffen wie Beton, Zement und Mörtel bis hin zu modernen Dämm- und Isolationsmaterialien.
Mit dieser Vielfalt steigt auch die Notwendigkeit, fundierte Aussagen über Materialeigenschaften zu treffen und Normen, Gesetze und Qualitätsrichtlinien zuverlässig einzuhalten.
Eine präzise Baustoffanalyse gewährleistet nicht nur die Einhaltung technischer Standards, sondern reduziert durch nachweisbare Sicherheitsparameter auch das Haftungsrisiko aller am Bau beteiligten Partner.
Sie bildet die Grundlage für Qualität, Nachhaltigkeit und Langlebigkeit im gesamten Bauprozess.
Thermische Analyse für die Baustoffindustrie
Die Simultane Thermoanalyse (STA) ist ein bewährtes Verfahren zur Stoffcharakterisierung von mineralischen Baustoffen wie Beton, Zement, Mörtel, Gips und Verbundmaterialien.
Mit ihr lassen sich thermische und chemische Prozesse exakt untersuchen, z. B.:
Glasübergänge bei modifiziertem Glas,
Binderausbrennen und Zersetzungsverhalten,
Hydratationsgrad von Zement,
Thermische Ausdehnung und Schrumpfung von Proben.
Diese Messungen liefern entscheidende Daten für die Optimierung von Rezepturen, die Qualitätssicherung von Baustoffen und die Energieeffizienz bei der Herstellung.
Synchronisierte Messung – präziser Informationsgewinn
Gegenüber Einzelmessungen bietet die STA den großen Vorteil, dass Gewichtsänderung (TGA) und Wärmefluss (DSC) synchron und unter identischen Bedingungen gemessen werden.
So entstehen exaktere Ergebnisse, eine höhere Reproduzierbarkeit und ein größerer Informationsgehalt für Materialentwicklung und Prozesskontrolle.
Relevantes Gerät: STA L82
Wärmeleitfähigkeit von Dämm- und Isolationsmaterialien
Für die Analyse von Dämmstoffen und Isolationsmaterialien kommt das Heat Flow Meter (HFM) zum Einsatz.
Dieses Verfahren ermöglicht die präzise Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit, ein zentraler Parameter für Energieeffizienz, Gebäudeschutz und Nachhaltigkeit.
Mit Messsystemen wie dem HFM – Heat Flow Meter können Hersteller die thermische Leistungsfähigkeit von Dämmplatten, Mauersteinen oder Isolierglas gezielt optimieren.
Die Messung erfolgt gemäß internationalen Standards wie DIN EN 12664 / 12667 oder ASTM C518 – und gewährleistet somit Vergleichbarkeit und normkonforme Ergebnisse.
Anwendungen und Use Cases
Use Case 1: Thermische Analyse von Zementhydration
Bei der Entwicklung neuer Zementformulierungen liefert die thermische Analyse präzise Daten zur Hydratationsreaktion.
Dadurch lassen sich Aushärtungszeit, Wasserbindung und Temperaturentwicklung gezielt steuern.
In Forschung und Industrie ist dies entscheidend, um Spannungsrisse und ungleichmäßige Aushärtung zu vermeiden und die Druckfestigkeit von Betonbauteilen zu optimieren.
Use Case 2: Wärmeleitfähigkeit moderner Dämmstoffe
Energieeffiziente Gebäude erfordern Dämmmaterialien mit exakt definierten thermischen Eigenschaften.
Durch die Analyse mit dem Heat Flow Meter (HFM) kann die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Materialmischungen präzise verglichen werden.
Dies ermöglicht eine gezielte Entwicklung neuer Isolationssysteme – beispielsweise für Passivhäuser oder Leichtbaukonstruktionen.
Ergänzende Verfahren und Geräte
Neben der STA und dem HFM kommen weitere Linseis-Systeme in der Baustoffanalyse zum Einsatz:
Dilatometer DIL L75 zur Messung der thermischen Ausdehnung,
Laser Flash Analyzer LFA L52 zur Bestimmung der Wärmediffusivität,
TGA L83 zur Massenänderungsanalyse von Baustoffproben.
So lässt sich der gesamte thermische Charakter eines Materials vollständig erfassen – von der Zusammensetzung über das Verhalten im Brandfall bis zur Wärmeleitung.
