Cementa Research AB är regional del av HeidelbergCement-koncernen. 
Vi finns i Slite på Gotland och har ca 50 anställda.

Vi är ett analys- och konsultföretag och bedriver forskning, utveckling och kvalitetskontroll. 
Våra kunder finns både inom och utanför koncernen.

För denna verksamhet har vi under flera år haft ett målmedvetet investeringsprogram. 
Resultatet av detta är ett välutrustat laboratorium med både ändamålsenliga lokaler och 
moderna mätutrustningar.

För att få tillförlitliga analyser finns till vår hjälp provberedningsutrustning med bl.a. neddelare, 
siktar, analyskvarnar, torkskåp. Dessutom finns utrustning för tillverkning av ultrarent analysvatten.

Vi är ackrediterade av Swedac sedan år 1992, idag enligt standard SS-EN ISO/IEC 17 025. 
Vårt registreringsnummer för ackreditering är 1262. De områden som ackrediteringen gäller är betong, kemi och fysikaliska provningar på kalk, klinker, cement och andra råmaterial för cementtillverkning. Sedan 1995 är vi också ackrediterade på bränslen samt luft- och gasanalyser inom process- och miljömätning.

Index

* Kemiska analyser
* Partikelstorlek och partikelytmätning
* Mikrostruktur
* Provning av cement 
* Provning av betong
* Fasta bränslen
* Luft- och gasanalyser
* Klimatutrustning
* Datorsystem
* Övrigt


Utrustning för kemiska analyser

Röntgenfluorescens, Philips PW 1480 (XRF)

XRF är ett sekventiellt röntgeninstrument med hög precision och analysnoggrannhet där man snabbt bestämmer totalhalt av alla element utom H, He, Li, Be och Sc. Denna teknik lämpar sig bäst för långa provserier av samma material eftersom en kalibrerings­kurva med prov på kända halter måste göras på varje enskilt material. Detta gäller vid kvantitativ bestämning. För lätta grundämnen, d.v.s. grundämnen 
med lägre atomvikt än Na, är precisionen lägre än för grundämnen med högre atomvikt.

Kvalitativt kan man bestämma innehåll på alla oorganiska material med hjälp av scanning. Vi har även ett semikvantitativt analysprogram UniQuant till förfogande. Med detta program kan innehållet i ett okänt prov analyseras både kvantitativt och kvalitativt utan kalibreringskurvor. Okända prover som kan analyseras är 
t.ex. metallspån, PVC plaster, glasbitar, smörjoljor och metalldelar. Upp till 56 grundämnen kan analyseras. Jämfört med andra analysförfaranden är emellertid precisionen lägre.

Kontaktperson: Anne-Maj Birath


Atomabsorptionsspektrofotometer (AAS) med grafitugn 

Med dessa utrustningar analyseras metaller i vätskefas. Provet löses upp på lämpligt sätt i t.ex. salpetersyra för att lösa ut metaller. För varje element som skall analyseras finns en speciell monokromatisk ljuskälla. 

Grafitugnsteknik, Jena ZEEnit 65

Med grafitugnsteknik kan låga detektionsgränser erhållas. Här exciteras atomerna 
i vätskefas med hjälp av induktion. Halter ner till 0,5 mg/kg analyseras med denna teknik.


Kontaktpersoner: Edvard Rydberg, Stina Hammar


ICP

Instrumentet vi har är en Spectroflame som arbetar både simultant och sekventiellt.

Principen, som instrumentet bygger på, är atomemissionsspektrometri (AES), vilket innebär att man 
exciterar atomer i någon form av excitationskälla. När sedan atomen går tillbaka till grundtillståndet, 
emitteras ljus med en specifik våglängd som är unikt för varje grund­element. Ljuset som emitteras är proportionellt mot koncentrationen och mäts sedan i ett optiskt system.

I ICP-spektrometern används ett induktivt kopplat plasma (ICP) som excitationskälla. Plasmat är en 
ström av en energirik joniserad gas med temperaturzoner upp emot 8000-10 000 oK.

Fördelarna med instrumentet är att man på en liten provmängd kan bestämma ett stort antal element över relativt stora koncentrationsområden ner till ppm-nivå. Många element kan dessutom bestämmas på 
samma gång, vilket kortar ner analystiden. In­strumentet är därför mycket effektivt för multielementanalys 
på långa provserier, men även konkurrenskraftigt för enstaka okända prov.

Kontaktpersoner: Stina Hammar, Anna-Lena Lövgren

 

Röntgendiffraktion

Röntgendiffraktion är en analysteknik för kristallina material. Tekniken används rent kvalitativt för för identifiering av kristallina föreningar (faser), men det finns även möjlighet till kvantitativa och semikvantitativa bestämningar bl.a. med Rietveldteknik. 

Instrumentet, en Philips X`Pert PRO MPD diffraktometer, styrs via en dator och ett datorprogram (X`Pert Data Collector). Instrumentet är utrustat med två detektorer. Förutom en konventionell detektor finns även Philips X`celerator, vilken möjliggör upp till hundra gånger snabbare datainsamling. Instrumentet är uppbyggt i ett modulsystem med möjlighet att snabbt skifta mellan olika uppställningar, t.ex. spegel för parallellstråleteknik, utan tidsödande inställningsarbete.

För tolkning av mätdata används X`pert High Score. Dataprogrammet möjliggör lagring av resultat och resultatbearbetning på många olika sätt t.ex. datasökning i en ICCDD databas med ca 130 000 olika faser av organiska och oorganiska substanser. Datorprogrammet X´Pert Plus ingår också i utrustningen som är en programvara för kristallografi och Rietveldanalys.

En högtemperaturugn ingår även i utrustningen för studier av fasomvandlingar.

Röntgendiffraktion är en mycket lämplig första analys på okända prover. Resultatet som erhålls är en bra vägledning om hur fortsatta analyser skall utföras.

Kontaktperson: Anders Birgersson


UV-spektrometer

Spektrofotometri inom det ultravioletta och det synliga våglängdsområdet är en mycket använd instrumentell metod med god precision och känslighet. Den bygger på den enkla relationen mellan absorptionen av strålning som passerar i en lösning och koncentrationen av det absorberande ämnet.

Spektrofotometriska metoder gör det möjligt att kvantitativt bestämma många element och joner i olika sorters material.

Kontaktperson: Anne-Maj Birath

 

Fourier Transformer Infraröd Spektrometri (FTIR)

Infraröd Spektrometri är en teknik som används för identifiering av organiska molekyler. Fourier Transformering är en matematisk beräkning som sker med hjälp av dator. Denna beräkning gör att analysmetoden blir snabb och effektiv.

Vårt instrument är en Perkin Elmer 1725-X. De tillbehör vi har är gascell, diffusreflektanstillsats och Horisontell ATR. Dessutom har vi bibliotek från Saedtler: Monomers & Polymers, 1800 spektra samt Surface Active Agents, 1800 Spektra. Biblioteket används för att identifiera de organiska föreningar som bestämningen avser.

Det vi kan göra med vår FTIR är identifiering av organiska lösningsmedel, organiska föroreningar i 
vattenfas, oljor, pastor, vattenlösningar av organiska föreningar, pulver och fasta ämnen.

För kvantifiering gäller metoden för prov i gasform. Metoden kan användas för identifiering av fasta, flytande och gasformiga material.

Kontaktperson: Stefan Hedström

 

Termovågar

Med en termovåg bestämmer man viktsförändringen hos ett prov vid upphettning.  Upphettningen kan ske 
i O2, N2 eller luft. LECO TGA-500 är en automatiserad, programmerbar termovåg som kan analysera 19 prover samtidigt. Ett exempel på möjliga applikationer är glödgningsförlust vid 950 oC på cement, klinker och kalksten. Kol kan analyseras för fukt-, gas- och askhalt. Automatisering gör att analyseringsförfarandet blir lika varje gång vid produktkontroller där återkom­mande analyser är vanliga.

Netzsch TG-DTA är en kombinerad termovåg som går till 1450 oC och differential termoanalysator, d.v.s. mäter exoterma och endoterma reaktioner såsom t.ex. fasomvandlingar, smältpunkter m.m.

Kontaktperson: Anders Birgersson


DSC

DSC (Differential Scanning Calorimetry) är ett instrument som kompletterar DTA (Differential Thermal Analysis) inom temperaturintervallet -40 +650 oC. Vid upphettning uppstår kemiska reaktioner vars värmeupptagning eller värmeavgivning kvantifieras.

Kontaktperson: Edvard Rydberg

 

Kol-svavel-analysator (Leco CS-444)

Med CS-444 analyseras kol och/eller svavel i pulverformiga material.

Provet förbränns och den bildade gasen, CO2 eller SO2, detekteras med hjälp av en IR-detektor.

Precisionen varierar beroende på typ av prov, men exempelvis analyseras svavel i cement och kalksten 
ned till 0,01 vikts % och kvarstående karbonathalt i bränd kalk ned till 0,01 %.

Kontaktperson: Monika Mårtensson


Lösningsvärme

Hydratationsvärmet (lösningsvärmet) bestäms av skillnaden i frigjord värmemängd, som lösgöres då ett ohydratiserat cement och ett hydratiserat cement löses upp i syra. Hydratationsvärmet anges i J/g.

Utrustning som används är Dewar-kärl med omrörning och en termometer med hög noggrannhet för mätning av temperaturstegring. Mätinstrumenten är anslutna till en dator som registrerar och utvärderar resultaten.

Kontaktperson: Anna Wiman


Titreringsutrustning

Vid titrering används en automatisk titrerutrustning från Metrohm. Den består av en automatisk Titrino716, konduktivitetsmätare, provväxlare och en Dosimat.

Användningsområden är slutpunkttitrering, pH-titrering, spädning, pipettering och vattenhalt.

Vilka titreringar som kan göras är avgörande för vilka elektroder man använder. Exempel på analyser vi 
gör för tillfället är fluorid, sulfid, aktiv kalk och vattenhalt i olja.

Kontaktperson: Stefan Hedström

 

Gaskromatografer; GC-FID, GC-MSD 

Allmänt
En GC (gaskromatograf) separerar lättflyktiga organiska ämnen. Ett prov introduceras i GC:ns kolonn i vilken ämnena bromsas olika mycket beroende på deras kemiska egenskaper. I slutet av kolonnen detekteras ämnena på olika sätt för att få fram vilken typ av ämne det är eller hur mycket av ämnet det är.

Introduceringsförfaranden
Det vanligaste sättet att tillföra prov till en GC är att injicera en liten mängd vätska i en varm injektor. Där förgasas provet och förs med en bärgas in i kolonnen. Man kan även injicera gas med en gastät spruta.

Headspace-teknik innebär att ett inneslutet fast eller flytande prov värms så att flyktiga organiska föreningar går upp i gasfas. Därefter injiceras en delmängd av gasen ovanför provet till kolonnen.

Termisk desorption är en lite ovanligare teknik som används frekvent hos oss. Denna innebär att ett gasformigt prov (t.ex. emissioner från byggmaterial) samlas upp på en adsorbent för att sedan värmas loss och med hjälp av bärgas föras in i kolonnen.

Detektorer
Flamjoniationsdetektor, (FID). I en FID förbränns ämnet och bildar joner som ger upphov till en ström som sedan förstärks. Antalet joner är beroende på hur mycket av ämnet som förbränns, mer av ämnet ger starkare signal.

Masselektiv detektor, (MSD). Ämnet som kommer in i detektorn beskjuts med elektroner och slås sönder till joner av olika storlekar. Antalet joner av olika storlekar och mängd mäts med en massanalysator och ger upphov till ett masspektra. Varje kemisk förening ger upphov till ett eget masspektra som ett slags fingeravtryck för ämnet.

GC-utrustningar
GC-FID. Varian Star 3600 med tillgång till manuell injicering (vätska eller gas) men främst kopplad till en Perkin Elmer TurboMatrix ATD som är en automatiserad utrustning för termisk desorption.

GC-MSD. Agilent 6890A med MSD Agilent 5973N. Till GC:n är kopplad en robot, MPS2 (Multi Purpose Sampler) från Gerstel, som automatiserat sköter injicering av vätska, gas eller headspace. Även till denna utrustning är en automatiserad utrustning för termisk desorption inkopplad. Detta system består av en TDS A (Thermo Desorption System and Autosampler) och en CIS4 (Cooled Injection System) och är tillverkade av Gerstel.

Kontaktperson: Anna Wiman


Släckningskurva

Förloppet för hur en bränd kalk släcks i vatten undersöks genom att göra upp en  släckningskurva.

En viss mängd nymald bränd kalk tillsätts till en viss mängd tempererat vatten. Temperaturen avläses under reaktionen, som sker i termoskärl. Genom att avsätta avlästa tider och temperaturer mot varandra fås en kurva över reaktionen. Denna kurva kallas släckningskurvan. Ur utseendet på kurvan fås vilken typ av bränd kalk det är, t.ex. lösbränd kalk.

Kontaktperson:


Partikelstorlek och partikelytmätning

Partikelstorleksfördelning

Principen är att partiklar sprider ljus i alla riktningar med ett intensitetsmönster som beror på partikelns storlek. Om en suspension eller aerosol belyses med en väl samlad och riktad ljusstråle från en laser kommer man att få ett diffraktionsmönster beroende på kornstorlekssammansättningen. Om mönstret kan detekteras kan en kornstorleksfördelning räknas fram.

Vi använder idag en Malvern Mastersizer 2000 och slammar upp provet i vatten eller isopropanol samt ibland etylenglykol. Ultraljud och dispergeringsmedel, t.ex. natriumhexametafosfat, används för att få en bättre dispergering. Instrumentet kan detektera partiklar mellan 0,02 µm till 2 mm.

Kontaktpersoner: Anders Birgersson, Roger Lehrberg  

 

BET-yta

Specifika ytan bestäms genom att ett molekylärt lager av gasblandningen kväve-helium adsorberas på provytan. Denna mängd detekteras och räknas om till yta uttryckt i m2/kg. Utrust­ningen heter Flowsorb II 2300. Utrustningen är användbar för ytbestämning hos material med hög yta såsom t ex silikastoft och extremt finmald cement.

Kontaktperson: Anders Birgersson


Blaine

Med denna metod bestämmer man den specifika ytan hos ett pulverformigt material. Metoden är baserad på det samband som råder mellan en materialbädds luftgenom­strömningsmotstånd och totala ytan av de korn som bildar bädden. Denna yta kallas Blaine och är uttryckt i m2/kg. Metoden kan användas på alla ämnen som inte har en benägenhet att bilda sekundärkorn. Vår utrustning är en Baustoff Prüf, Bauform 727/3, Toni Technik.

Kontaktperson:  Roger Lehrberg

 

Densitetsmätare, AccuPyc 1330, Micromeretics

Pyknometern används till att bestämma densiteten hos alla torra material i pulverform eller material i mindre bitar.

Kontaktperson: Anders Birgersson



Mikrostruktur

Klinkermikroskopering

Mikroskoperingsmetoderna som vi har gör det möjligt att analysera planslipade prover av klinker och andra sintrade produkter. På klinkerprover utförs mikroskopering för att kunna bedöma klinkerkvalitet och koppla den till råvaror och process i cementugnen. 

·   Morfologi och struktur på klinkern kan observeras i mikroskop och kvalitet på klinkern kan uppskattas.

·   Linjärtravers ger information om:

o       procentuell fördelning av alit, belit, smälfas, fri kalk

o       storlek på alit- och belitkristaller

o       porositet

·   Digital fotodokumentation av klinkerutseende.

Informationen kan sedan användas som underlag för pro­cessoptimering och kvalitetssäkring. Idag arbetar vi aktivt med klinkermikroskopering av klinker från Cementas tre fabriker i Sverige och Castle Cement i Storbritannien.

Kontaktpersoner:


Betongpetrografi 

Betong, putsbruk och andra cementbaserade material kan undersökas mikroskopiskt i tunnslip. Proverna impregneras med fluorescerande epoxi för att kapillärporvolym (täthet) och porositet ska kunna bestämmas.  En betongpetrografisk undersökning kan ge svar på:

·               VCT-vattencementtalet

·               Sprickmönster och mikrosprickor

·               Kemiska reaktioner som t.ex.

o       alkali-kiselreaktioner

o       sulfatattack

o       försenad ettringitbildning

o       syraangrepp

o       skador från tösaltning

·               Typ av ballast och filler (potentiellt alkali-kiselreaktiv)

·               Storleksfördelning av ballast

De uppdrag som utförs syftar ofta till att lösa orsaken till skador i betongkonstruktioner, golv och putsbruk. För att lösa dessa problem behövs ofta en kombination av olika analyser som kemisk provning och fysikalisk provning.

Kontaktperson:

 

Mikroskopiutrustning

·               Mikroskop med reflekterat ljus för att studera metallografiska prover
(förstoringar 20-1000 ggr)

·               Linjärtravers för bestämning av kornstorlek och procentuell fasfördelning

·               Mikroskop med polariserat genomfallande ljus för att studera tunnslip
(förstoring 20-600 ggr)

·               Stereomikroskop för att studera prover i förstoringar 3-40 ggr

·               Digitalkamera som används med alla mikroskopen

·               Programvaror:

o       Bildanalys:               ImageProPlus 5.0 för kornformsbestämning av ballast

o       Bildbehandling:          Photoshop, Illustrator

·               Luftporanalysutrustning:    RapidAir 457.

Kontaktpersoner: Fredrik Hellman

 

Tunnslipstillverkning

Tunnslipstillverkningen involverar sågning, impregnering av provet med epoxi (fluorescerande), slipning och polering. Tunnslipens slutgiltiga tjocklek är 20 µm. Till provpreparering av provet används Buch & Holm impregneringsanläggning och Struers slipanläggning.

Kontaktperson:

 

Luftporanalys i planslip på betong och bruk

Ett betongprov slipas så att en ostörd yta kan tas fram. Denna yta svärtas så att kontrast mellan luftporer 
och betong uppstår. Med bildanalys räknas lufthalt samt porernas avståndsfaktor och specifik yta fram. Metoden följer standard ASTM C 457 och EN 480-11.

Kontaktperson: Jerry Bingström 

 

Utrustning för provning av cement 
enligt EN-196

Blandare

För blandning av bruk och pastor till hållfasthetsprovning, bindetid och vattenbehov enligt Europastandarden EN-196 använder vi blandare från Tonitechnik och RMU. En blandare har automatiskt program för blandningshastighet och sandtillsats enligt EN-196.

Blandningssatsernas storlek är ca 1 liter.

Kontaktpersoner: Jerry Bingström


Bindetidsmätare

Bindetiden, som är ett mått på hur snabbt cementpasta styvnar, mäts med Vicat-utrustning enligt EN-196. Provningen görs genom att mäta kraften för att trycka en Vicat-nål genom ett pastaprov. Tryckningarna görs var 5:e min och bindetiden definieras när en viss tryckkraft krävs. Vi har följande utrustningar från Tonitechnik och RMU: en automatisk utrustning för elva prover och en automatisk för ett prov, samt två helt manuella för ett prov.

Kontaktpersoner: Jerry Bingström


Penetrometer

Automatic Recording Penetrometer används för att mäta den kraft som krävs för att penetrera en cementpasta med en provnål. Nålen rör sig med långsam hastighet (0,05 mm/min) in i provet.

Med denna mätmetod kan både initial och slutlig bindetid enligt Vicat uppskattas. Cement med tendens 
till falsk snabbindning liksom andra störningar i reologin kan identifieras.

Kontaktperson:


Press

För provning av tryckhållfasthet på normprismor, 4 x 4 x 16 cm har vi en Tonicomp III. Maximala tryckkraften för tryckhållfasthetstest är 300 kN. Tryckprovningsanordning samt manöverenhet och dator är inbyggda i ett provbord. Därigenom ger denna provningsanläggning en ergonomiskt utformad arbetsplats. Provningsförloppet, som regleras via en servoventil, styrs endast med hjälp av en tryckknapp.

Resultaten beräknas och presenteras direkt på en ansluten PC. Efter godkännande sänds resultaten automatiskt till Scancem Research centraldator.

Kontaktperson:

 

FIAstar 5012

FIAstar 5012 är ett två kanals analyssystem för kolorimetrisk analys av joner. Tekniken baseras på en injektion av en bestämd provvolym i en bärarström. Bärarströmmen (eller flödet) blandas därefter med 
ett reagensflöde, vilket ger en kemisk reaktion mellan prov och reagens. Det totala flödet passerar sedan 
en detektor.

Systemet klarar upp till 120 prov per timme per kanal.

Vanliga parametrar som nitrat + nitrit, ammonium och klorid kan snabbt och enkelt bestämmas ner till ppb-nivåer. Instrumentet används för närvarande framförallt till vattenanalyser.

Kontaktperson: Stefan Hedström



Utrustning för provning av betong

Allmänt

Cementa Research utför de flesta provningar på betong och bruk i enlighet med svensk standard. Detta inkluderar hållfasthetsprovningar, värmeutveckling, densitet, frys- och tö- tester samt reologiska mätningar. Vi har också instrument så vi kan utföra tester i enlighet  med Nordtest, ISO, DIN, ASTM och EN.

Gruppen arbetar också med kemiska och betongtekniska undersökningar på tillsatsmedel.

Kontaktpersoner: Pentti Koski, Kenneth Johansson

 

Betongblandare

På Cementa Research finns fyra betongblandare att tillgå med en kapacitet från 2 till 150 liter. Vi har tre Eirich-blandare, där två är s.k. intensivblandare för bästa dispersion och den tredje är en tvångsblandare med en frekvensomvandlare kopplad till en PC för mätning och styrning under blandning. Vi har också frifallsblandare.

För pasta finns det två dispermater samt en kolloidblandare för höghastighetsblandning där blandningsenergin kan loggas. För bruk finns det flera blandare av typen Toni Technik och Hobart.

Kontaktperson: Pentti Koski

 

Tryckpressar

Våra tryckpressar kan trycka med kraft från 2,5 kN till 5000 kN. En av pressarna, Form Test Seidner med kraft upp till 5000 kN, är en datorstyrd helautomatiserad tryckpress där man vid fördefinierad mätprocedur efter t.ex. olika standarder kan utföra såväl tryckning som finna provkroppens densitet.

Kontaktperson: Pentti Koski

 

Elasticitetsmodultest

Elasticitetsmodultestet är helt och hållet datastyrt. Både laststyrningen och deformationen mäts kontinuerligt och följs på dataskärmen under testförloppet. Deformationsgivarna från HOTTIGER mäter deformationen i tre punkter med hög noggrannhet. Fördefinierade testprogram kan väljas individuellt eller så att dessa uppfyller kraven för olika standarder. Erhållna resultat beräknas automatiskt, men kan också snabbt omräknas på önskade avsnitt direkt från graferna.

Kontaktperson: Pentti Koski

 

Betongsågar och sliputrustning

På Cementa Research finns sågutrustning med ett sågdjup av 200 mm. Sliputrustningen har kapacitet att slipa kuber eller cylindrar med 50-150 mm diameter (kubsida) och cylinderhöjd upp till 300 mm. 
Dessutom finns olika borrmaskiner.

Kontaktperson: Rolf Möller


Provning av betongens frostbeständighet

Utrustningen för provning av betongens frostbeständighet består av 11 frysskåp. Provningarna utförs enligt SS-13 72 44, där en tö- och fryscykel görs per dygn.

Temperaturerna mäts och registreras via datasystemets logger.

Kontaktpersoner: Jerry Bingström, Rolf Möller

 

Reologimätningar (på pasta)

Fann

För mätning av viskositet för vätskor och suspensioner t ex cementpasta har vi en Fann-viskosimeter. 
Den arbetar enligt koaxiala cylinderprincipen (Couette). Rotationshastigheten kan väljas som 3, 6, 100, 
200, 300 och 600 varv per minut, vilket innebär mätningar av skjuvhastigheter mellan 1,1 till 1021 1/s.

Kontaktpersoner: Jerry Bingström

 

Bohlin CS

Bohlin CS (Constant Strain) är en mycket avancerad och noggrann reometer för mätning av de reologiska egenskaperna i olika suspensioner som cementpasta eller material som olja eller tillsatsmedel. Reometern är styrd från en PC med Windowsbaserad mjukvara och det finns olika rutiner som kan användas för att testa de olika materialen som t.ex. konstant spänning, konstant töjning, krympning, oscillation, flytskärspänning eller vanlig viskometri. De parametrar som man får ut är parametrar för att beskriva t.ex. materialets viskositet, initial flytskärspänning, tixotropi eller grad av strukturuppbyggnad. Reometern har också möjlighet att kunna styra temperaturen under en provning mellan -30 - +130 oC samt köra flera olika provningar efter varandra i ett s.k. ”jobb stream”.

Kontaktperson: Pentti Koski

 

Reologimätningar (på betong)

BML-viskometer

Den koaxiala betongviskosimetern används för att studera de reologiska flytegenskaperna hos färsk betong och bruk. Den är styrd från en dator med Windows mjukvara och där olika mätprocedurer kan varieras.

Betongviskosimetern består av två cylindrar. Motståndet i betongen mäts då cylindrarna roterar med olika hastigheter. Motståndet i förhållande till de olika hastigheterna talar om hur flytegenskapen är hos betongen. Betongviskosimetern kan användas för att studera parametrar som styr flytegenskapen i betongen som t.ex. olika cementtyper, tillsatsmedel, tillsatsmaterial (silika, flygaska) och ballast med olika kornformer och kornkurvor. Normalt är de mest intressanta parametrarna att studera viskositet och initiellt flytskärsmotstånd  men också andra parametrar som tixotropiska effekter och dispersionsgraden kan bli mätt.

Apparaten BML betongviskosimeter kan användas både till kvalitetskontroll, forskning och för att optimera recept med hänsyn till flytbarhet.

Kontaktperson: Pentti Koski


Reologimätningar (på jordfuktig betong)

IC-Tester

IC-Tester (Intensive Compaction Tester) är en utrustning för att undersöka reologiska egenskaper och kompakteringsegenskaper i torra betonger som används vid tillverkning av bl.a. takpannor, rör, element, vägar eller marksten. Provet kompakteras under skärkrafter och tryck till en given densitet, ett visst antal cykler eller en given mängd energi. De parametrar man mäter är skärkraft, ökning av densitet och minskning av höjden av provet under kompaktering. De färdiga provkropparna, som normalt har en diameter på 100 mm och en höjd på 100 mm, kan sedan användas till olika försök som hållfasthet för färska eller hårdnade prov, spräckhållfasthet, olika beständighetsprovningar som frost eller syrabeständighet eller för studier av mikrostrukturen.

IC-Tester kan också användas för att studera kompakteringsegenskaperna och flytbarheten på pulver och andra material som t.ex. cement, slagg och sand.

Kontaktperson: Kenneth Johansson

 

Brottseghet

Utrustningen används för att studera brottsegheten på fiberarmerad betong där den absorberade energin 
är av betydelse. Den är datorstyrd och loggar kontinuerligt värden och presenterar automatiskt resultaten grafisk och i tabellform. Testen utförs normalt efter ASTM, men där provkropparna är modifierade enligt svensk standard (100 x 100 x 400 mm).

Kontaktperson: Pentti Koski

 

Utfyllnadsförmågan för betong och bruk

En specialbyggd låda med armeringsjärn och med plexiglas som topplatta fylls med material från en av sidorna. Utfyllnadsförmågan bestäms efter hur bra materialet flyter in i lådan och hur bra materialet fyller tomrummen under plexiglasskivan.

Kontaktperson: Kenneth Johansson

 

Flytbarhet för betong

För att bestämma flytbarheten på betong med speciellt goda flytegenskaper (SCC-Self Compacting Concrete eller vibreringsfri betong), finns det ett specialbyggt utflytningsbord samt en s.k. L-låda med armeringsjärn för att studera betongens penetrering.

Kontaktperson: Pentti Koski


Utdrag- och sträckhållfasthet

Två maskiner finns för utdrag av t ex armering eller för att finna sträckhållfastheten i olika material. Kapaciteten varierar från några Newton till 6000 kN.

Kontaktperson: Rolf Möller


Injekteringsbruk

Flera utrustningar finns för att studera olika egenskaper för injekteringsbruk. För de färska egenskaperna är några av utrustningarna filterstabilitet, penetration, viskositet, initiellt flytmotstånd och vattenseparation. För de hårdnade egenskaperna finns det specialutrustning för studier av effekten av bultar som t.ex. vattenpermeabilitet längs bultarna och utdragshållfasthet. Det sistnämnda utförs  i en specialbyggd maskin med kapacitet 6000 kN

Kontaktperson: Rolf Möller

 

Reparationsmaterial

Utrustning finns för att testa effekten av olika reparationsmaterial för t ex vattendiffusion, vattenpermeabilitet, karbonatisering, kloridpermeabilitet och sprickor. I karbonatiseringsskåpet kan man ha olika halter av CO2 samt andra gaser. En specialbyggd kammare existerar också för att i en fördefinierad procedur spruta kloridhaltigt vatten för att också kunna simulera betongens exponering i den s k ”splash zone”.

Kontaktperson: Thomas Rohnström

 

Halvadiabatisk kalorimeter

Hydratationsenergi mäts i en halvadiabatisk kalorimeter där man tar hänsyn till parametrar som vct, tillsatsmedel m.m.

Kontaktperson: Mikael Lehrberg

 

Mikrokalorimeter

Instrumentet som används heter Tam Air och är en isotermisk kalorimeter. Mikrokalorimetern har 8 kanaler, där varje kanal består av en tvillingkonfiguration, en för provet och en för referensen.  Under mätningen är provet respektive referensen förseglade i 20 ml ampuller. Mätområdet är 0-60mWatt eller 0-600mWatt. Mätning går att göra i temperaturintervallet 5-60 ºC. Registrering av mätvärden görs kontinuerligt med en åttakanals datalogger som är ansluten till en PC.

Metoden används för att mäta värmeutveckling över tid i materialblandningar. Tekniken kan användas vid studier av hydratationsförlopp i t.ex. cementblandningar.

Kontaktperson: Anna Wiman  

 

Gaspermeabilitet

Med metoden mäter man hur permeabel, d.v.s. hur genomsläpplig betongen är för en gas. I denna metod används syrgas. I princip utsätts betongen för ett övertryck med gasen på den ena sidan medan man uppmäter flödet av gasen igenom betongen på den andra sidan. Provkroppen består av cylindrar med diametern 150 mm och höjden 50 mm.

Betongens permeabilitet har vissa samband med dess beständighet, med avseende på karbonatiseringshastighet och kloridinträngning.

Kontaktperson: Pentti Koski


 

Lufthalt i hårdnad betong enligt J Vuorinen

Genom att mäta den vattenvolym som under övertryck kan pressas in i en hårdnad betongs luftporer kan luftvolymen bestämmas. Med kännedom om den kapillära porvolymen kan skyddsporförhållandet bestämmas. Skyddsporförhållandet talar om hur stor del av betongens totalporutrymme som innehåller luft under vattenlagring i atmosfärstryck. Genom mätning av vattenflödet, då övertrycket släpps, kan betongens permeabilitet för vatten bestämmas.

Kontaktperson: Pentti Koski


 

Emissionsmätningar på byggmaterial

Emissioner av flyktiga ämnen från byggnadsmaterial kan provtas med testcell som läggs på provets yta eller kammare där hela provet förs in. En FLEC-utrustning (Field and Laboratory Emission Cell) används för att provta emissioner från olika material. En mätcell placeras ovanpå materialet och den genomspolas av ren luft med reglerbar fukthalt. På utloppssidan sitter rör som adsorberar de emitterade gaserna. Rören analyseras sedan på gaskromatograf eller HPLC. Det kan vara fråga om ammoniak, formaldehyd eller andra organiska föreningar.

Vid kammarprovtagning sätts provet in som nyproducerat eller minimum tre dygn före provtagning. Där får provet jämvikta med den standardiserade miljön; 23 °C och 50 % relativ fuktighet. Emissioner provtas på utgående luft från kammaren och samlas på en adsorbent.

Kontaktperson: Anna Wiman



Analys av klorider i betong

Klorider i betong kan orsaka armeringskorrosion vilket i en första del ger avspjälkning av täckskikt och 
i sin fortsättning nedsatt hållfasthet av konstruktionen. Det är därför av största vikt att kunna bedöma betongens tillstånd vid misstanke om kloridpåkänning, vilket kan vara fallet vid marina konstruktioner, betong i kontakt med vägsalter, avspolningsplatser, brandskadad betong etc. Följande provningar kan utföras vid Cementa Research:

·      bestämning av kloridprofil där tunna skikt av betongen fräses av med ett svarvverktyg

·      porvattenanalys

·      bedömning av hur snabbt klorider tränger in i olika betonger genom att betongprov förvaras i spraykammare med definierad miljö och utsätts för kloridlösning

·      kloridanalyser

Provningarna kan ligga till grund för livstidsbedömningar av befintliga konstruktioner eller optimering av framtida konstruktioner. Proverna bör vara utborrade kärnor med en diameter som är minst 5 ggr största stenstorlek.

Kontaktperson: Niklas Johansson


Analys av betongens porvatten

Porvatten är det överskottsvatten som kan finnas i betongens porer. Man kan med högt tryck i ett speciellt pressverktyg pressa ut detta vatten.

En analys av porvattnet kan användas för att bedöma kvaliteten på betongen där vissa åldersfenomen som karbonatisering, kloridinträngning o.s.v. avspeglar sig i porvattenkemin. Med dagens teknik kan betonger med vct 0,5 och högre undersökas på detta sätt. Eventuellt kan betonger med lägre vct undersökas om dessa har lagrats i vattenmiljö.

Kontaktpersoner: Anders Birgersson

 

Fasta bränslen

Värmevärde

Värmevärde (energiinnehåll) på kol och andra fasta bränslen samt olja bestäms med hjälp av Lecos automatiska bombkalorimeter AV-300. Provet antänds i en sluten behållare (bomb) och värmeutvecklingen mäts  som temperaturstegring i omgivande vatten och räknas om till effektivt och kalorimetriskt värmevärde.

Kontaktpersoner: Jan-Åke Bingström

 

Svällningsindex

Svällningsindex eller free swelling index analyseras framför allt på kol.

Ett finmalt pulver upphettas under viss tid och viss temperatur. Man simulerar på detta sätt den temperaturstegring som pulvret utsätts för vid användning i processen.

Efter upphettning bedömer man provkroppen som bildats av askan enligt en skala vilken står för volymökning s.k. svällningsindex.

Om ett finmalt kol sväller alltför mycket vid upphettning kan detta ställa till problem vid förbränningen 
genom att täppa till brännarlansarna i produktionen.

Kontaktperson:

 

Malbarhet

Med denna utrustning bestämmer man hårdheten på stenkol. Provet finkrossas och siktas till en viss storlek för att sedan malas i HGI-apparat under bestämda betingelser.

Resultatet jämförs med en kalibreringskurva gjord på internationella standardprov. Hårdheten ger information om energiförbrukningen vid malning av kol. Lågt HGI-värde innebär hårt kol som kräver mer energi att mala ned än ett kol med högt HGI-värde.

Kontaktperson: Mikael Lehrberg

 

Fukt, gas och askhalt

Dessa analyseras med Leco TGA-500. Se under rubriken "Termovågar".

Fukt samt gas- och askhalt i fasta bränslen bestäms genom viktsförlust vid vissa temperaturer och atmosfärsförhållanden.

Kontaktperson:

 

Svavelanalysator (Leco SC-132/32 Rörugn med IR-detektor)

Med CS-132 analyseras svavel i fasta bränslen.

Provet förbränns och den bildade gasen SO2 detekteras med hjälp av IR-detektor.

Mätområdet är 0,1 till 10 % total svavel.

Kontaktperson:

 


Luft- och gasanalyser


Mätning av gasflöden

Mätning av gasflöden görs med hjälp av mikromanometer modell TT kopplat till L-pitotrör. Statiska och dynamiska tryck, temperatur samt barometertryck ligger sedan till grund för beräkning av gasflöden.

Kontaktperson: Ann-Kristin Askengren

 

Temperaturmätning i processindustrin

Temperatur mäts med instrument Therma 1 kopplat till termoelement av typ K från Pentronic. Temperaturer upp till 999 ºC kan mätas med denna utrustning.

Kontaktperson:  

 

Bestämning av stoft i luft och gaser

En delström sugs ut isokinetiskt under provtagningstiden. Delgasflödets stoftinnehåll avskiljs i ett spärrfilter, vilket placeras utvändigt efter sondröret.

Filtermedia torkas och vägs före och efter provning. Stofthalten beräknas som förhållandet mellan erhållen filterviktökning och uttagen provgasvolym. Stoftflödet i kanalen anges normalt i milligram per normalkubikmeter torr luft eller som kg stoft per timme.

Kontaktperson:


Mätning av emissioner i industrin

Horiba PG 250 är ett bärbart instrument för både lång- och korttidsmätningar av emissioner i industrin. Med detta instrument kan vi mäta NO, CO, SO2, CO2, O2 i gaser.

Systemet består av ett mätinstrument, gaskylare, uppvärmd provtagningssond med keramiskt filter, uppvärmd provtagningsslang. PC kopplas normalt till instrumentet för att mätdata skall kunna loggas kontinuerligt.

Instrumentet använder olika mättprinciper;

·               NO (Kvävemonoxid) mäts med kemiluminiscens

·               NO2 (Kvävedioxid) konverteras till NO och mäts därefter med kemiluminiscens

·               SO2, CO och CO2 mäts med NDIR

·               O2 mäts paramagnetiskt

Parametrar och mätområden:

Parameter

Mätområde

 O2

    0-21 volym-%

Nox

1-2500 ppm

SO2

1-3000 ppm

CO

1-5000 ppm

CO2

0,1-20 %

 Kontaktperson: Ann-Kristin Askengren

 

Klimatutrustning

Vi har följande utrustningar:

¨    Fuktkammare för härdning av betongprover RH > 95 % 20 + 2 oC.

¨    Konstantkammare för härdning av betongprover 65 + 5 % RH och 20 + 2 oC.

¨    Klimatrum med justerbart klimat 20 % < RH < 90 % och -10 oC < T < 40 oC.

¨    Klimatrum med justerbart klimat 20 % < RH < 95 % och -30 oC < T < 60 oC

¨    Klimatskåp (300 l) där gassammansättning och RH kan styras.

¨    Klimatskåp för härdning av bruksprismor 95 % + 5 % RH och 20 + 1 oC.

¨    Klimatskåp för härdning av bruksprismor > 90 + 5 % RH och 23 + 1 oC.

¨    Klimatrum med extra ren avsett för provning av emissioner från material.

 

Temperatur och fukthalt mäts och registreras via datasystemets logger.

Kontaktperson: Bo Lindqvist

 

Datorsystem

Laboratory Information Management Systems (LIMS)

Resultaten av våra undersökningar, tester, etc. är huvudsakligen presenterade som rapporter eller dokumentation av analyser. För att kunna hantera resultaten från de ca. 9000 prov som analyseras 
under ett år behöver vi hjälp av ett datorsystem.

LIMS är uppbyggt kring en Dell Power Edge 2 x Pentium III 450 CPU, 512 MB Ram, 2 x 4.3 GB 
+ 2 x 73 GB Raid 1, som levererar och presenterar våra resultat, statistik och grafik från 
databasmotorn SQL-server 7.0.

Systemet används, utöver analyshantering, för registrering av arbetad tid på projekt, debitering av kostnader, och som ett administrativt register för metoder, litteratur, rapporter och instrument.

Internet är tillgängligt för all personal på laboratoriet vid t.ex. sökning i andra databaser inom och utanför landets gränser. Även våra kunder har tillgång till vår WEB-server via SINFRA*,  som ger snabb tillgång 
till analysresultat och statistik.

* Scancem Net Global Network

 


 

Kontaktpersoner: Tore Tillander

 

Mikrostation anpassad för täktplanering

Detta program kan utnyttjas för att beräkna kemiska innehållet eller geologin i en volym, t ex en täkt eller 
en gruva. Utgångsmaterialet kan exempelvis vara analyser eller karteringar från borrhål.

Med utgångspunkt från den geokemiska modellen kan man sedan planera brytning med avseende på 
kvalitet och ekonomi. Utrustningen kan också användas för att göra tredimensionella framställningar.

Kontaktpersoner: Gun Ahlkvist, Anders Birgersson

 

Övrigt

Provberedning

För beredning av prover har vi käftkrossar, konkrossar, skivkvarn och analyskvarn. 
Neddelningsutrustning finns i olika storlekar. Vi har en separat uppsättning provberedningsutrustning för 
kol. Torkskåp för torkning vid 40 C och 105 oC finns liksom siktutrustning för fraktionering. Vi har 
även en speciell kvarn för malning av plast och gummi.

Kontaktperson: Rolf Möller

 

Bränslekvarnar (biobränsle, plast, bildäck m.m.)

På Cementa Research finns tre bränslekvarnar för alternativa bränslen att tillgå. Vi har en Erdwichkvarn eller gummitugg som används för grovmalning av främst bildäck. Vi har även en Fritschkvarn som går bra att både grov- och finmala med. Denna används främst till plast. För finmalning har vi en Retschkvarn. 

Tillsammans klarar dessa kvarnar att mala ner de flesta alternativa fasta bränslen till analysstorlek.

Kontaktperson: Jan-Åke Bingström

 

Roterugn i pilotskala

Vi kan tillverka klinker i pilotskala med en roterugn. Den är gaseldad och kan ta mängder om ca 3 kg.

Kontaktperson:

 

Kvarnsystem i pilotskala

Malningar i processen i pilotskala kan göras i denna kvarn.

Den har kvarnkammare, vindsikt, matare och skruvar.

Kapaciteten är  20-75 kg/tim beroende på kvalitet.

Kontaktperson: Mikael Lehrberg