Vloeistoftemperatuurregeling in de bouw
Geavanceerde thermoregulatie voor het testen van beton en cement om optimale prestaties en duurzaamheid te garanderen.
06/18/2025 - 10:10
In de bouw vormen materialen zoals cement en beton de ruggengraat van de wereldwijde infrastructuur. Maar achter elke brug, elke tunnel en elke hoogbouw schuilt een onzichtbare factor die een beslissende invloed heeft op prestaties en duurzaamheid: temperatuur.
Van de chemische reacties tijdens de hydratatie van cement tot de extreme omstandigheden van vries-dooi testen, nauwkeurige temperatuurregeling is essentieel voor het simuleren van de echte omgevingen in onderzoek en ontwikkeling. Het zorgt ervoor dat materialen voldoen aan strenge veiligheidsnormen, zich aanpassen aan veranderende klimaatomstandigheden en duurzame innovatie ondersteunen.
Dit artikel belicht de centrale rol van temperatuurregeling in R&D in de bouw en introduceert de oplossingen van JULABO die op maat gemaakt zijn voor de meest veeleisende toepassingen in de industrie.
Het meest gebruikte materiaal in de bouw is cement, dat samen met stenen en andere aggregaten wordt verwerkt tot beton. Elk jaar wordt er wereldwijd ongeveer 4.000 megaton van dit materiaal geproduceerd. Alleen water wordt in grotere hoeveelheden door de mensheid verbruikt.
Er is echter nog steeds onderzoek nodig om het proces van cementvorming volledig te begrijpen. Simpel gezegd wordt cement gemaakt door calciumcarbonaten (kalksteen), vaak gemengd met klei, te verhitten tot calciumoxiden (kalk), die samen met siliciumoxiden di- en tri-calciumsilicaten vormen.
Bij verhitting tot 1450°C - en soms kortstondig tot 1800°C - komen uit de carbonaten CO₂ vrij, dat aanzienlijk bijdraagt aan het kooldioxidegehalte in de atmosfeer - een factor die we nu willen beperken en terugdringen. Bij de productie van 1.000 kg portlandcement (een hydraulisch cement) komt bijvoorbeeld ongeveer 900 kg CO₂ vrij. [1]
In het verhardings- en uithardingsproces is water nodig om calciumsilicaathydraten te vormen, die beton de enorme sterkte geven die nodig is voor bruggen, gebouwen en meer.
In 2023 stelde de COP28 (United Nations Climate Change Conference) in Dubai als doel om in 2030 een emissievrije cementproductie te hebben - een enorme opgave. Dit is een van de redenen waarom onderzoek en ontwikkeling in de cementindustrie floreren en waarom krachtige temperatuurregelunits essentieel zijn.
Temperatuurregeling - het keerpunt in de bouwindustrie
Temperatuurregeling is een kritieke factor in de bouwindustrie, vooral bij onderzoek en ontwikkeling (R&D) van materialen zoals beton, cement en composieten. JULABO thermostaten bieden nauwkeurig thermisch beheer om werkelijke omstandigheden te simuleren en ervoor te zorgen dat materialen voldoen aan de prestatie- en duurzaamheidsnormen. Hieronder kijken we naar specifieke toepassingen en bevelen we JULABO modellen aan die zijn afgestemd op deze taken.
The proper curing of concrete is crucial to achieve the desired strength and durability. Temperature‑controlled baths simulate curing conditions for accelerated or real‑time tests.
Recommended models:
- CORIO C heating circulators: Ideal for maintaining stable temperatures up to +150 °C, suitable for curing studies on smaller specimens.
- VALEGRO 350 or 500 with natural refrigerants: Excellent for holding a constant temperature during the curing of concrete cylinders or beams for strength testing, including early‑age tests at 3, 7, and 14 days after mixing. Temperature range: –20 °C to +40 °C.
- MAGIO MS-1000FF ultra‑low‑temperature circulators: For simulating freeze–thaw cycles in the range of –90 °C to +100 °C. This MAGIO variant uses R290, a natural refrigerant with a very low global‑warming potential of 2.
Cyclic freezing and thawing of concrete and road‑building materials is carried out to assess their resistance to cracking and degradation.
Recommended models:
- MAGIO MS-1000FF ultra‑low‑temperature heat pump: Operating range –90 °C to +100 °C, ideal for extreme freeze‑thaw simulations.
- DYNEO DD refrigeration/heating circulators: Temperature range –50 °C to +200 °C, a versatile option for freeze‑thaw tests under various conditions.
- VALEGRO 350 or 500 refrigeration/heating thermostats with natural refrigerants: Temperature range –20 °C to +40 °C, a flexible choice for freeze‑thaw tests in long‑term durability studies.
Construction materials like cement composites are tested for thermal expansion under controlled heating conditions to evaluate their performance under temperature fluctuations.
Recommended Models:
- MAGIO Heating Circulators: Offering precise control up to +200 °C, these models are excellent for high-temperature material testing.
- PRESTO W50: For rapid heating rates and high-temperature stress tests up to +250 °C.
Chemical admixtures used in concrete require precise temperature control during R&D to ensure optimal performance.
Recommended Models:
- CORIO CD Open Heating Bath Circulators: These models allow internal testing with transparent bath tanks, which is ideal for observing chemical reactions directly.
- PRESTO A45 Temperature Control System: This model provides stability for sensitive chemical experiments with a range of –45 °C to +250 °C.
Testing insulation materials involves evaluating their thermal properties through controlled heating and cooling cycles.
Recommended Models:
- DYNEO DD Refrigerated/Heating Circulators: Flexible for both heating and cooling applications between –50 °C and +200 °C.
- MAGIO MS Refrigerated Circulators: Offering enhanced pump capacity for external systems requiring precise thermal control.
Precise temperature control is essential to analyze the heat of hydration and its impact on early-stage concrete behavior.
Recommended Models:
- VALEGRO 350 or 500 with natural refrigerants: Temperature range –20 °C to +40 °C – ideal for controlled hydration studies.
Maintaining a constant temperature for fresh concrete during air content testing ensures accurate results across various ambient conditions.
Recommended Models:
- VALEGRO 350 or 500 with a temperature range of –20 °C to +40 °C utilizing natural refrigerants.
JULABO modeleigenschappen voor onderzoek en ontwikkeling in de bouwindustrie
Toepassingen
Energiezuinig, flexibel gebruik met natuurlijke koelmiddelen
| Model | Temp. Bereik (°C) | Features | |
| CORIO CD serie | +20 tot +150 | Compact ontwerp, gebruiksvriendelijke interface, stabiele temperatuurregeling | betonuitharding, bijmengselonderzoek |
| VALEGRO 350 & VALEGRO 500 | -20 tot +40 | Gebruiksvriendelijk, diverse interface-opties. Natuurlijke koelmiddelen | Uitharding van beton, vries-dooicycli, hydratatie van cement, luchtgehalte testen |
| MAGIO MS 1000FF | -90 tot +100 | Hoge pompprestaties, intuïtief aanraakscherm, geschikt voor ultralage temperaturen. Natuurlijke koelmiddelen | Vries-dooi cycli, isolatietest |
| DYNEO DD-serie | -50 tot +200 | Thermische expansietests | |
| PRESTO W50 | Tot +250 | Snelle opwarmsnelheden, hoogwaardige thermostaat | Stresstests bij hoge temperaturen |
Waarom kiezen voor JULABO?
- Precisie over het hele bereik:
JULABO thermostaten bieden een temperatuurstabiliteit van ±0,01 °C en zorgen voor reproduceerbare resultaten in veeleisende R&D toepassingen. - Versatiliteit:
Modellen zoals de MAGIO en DYNEO serie bestrijken een breed temperatuurbereik (-90 °C tot +250 °C) en zijn daarom geschikt voor diverse bouwmateriaaltesten. - Duurzaamheid en efficiëntie:
Ontworpen met robuuste componenten zoals roestvrijstalen tanks en energiezuinige systemen voor langdurig, duurzaam gebruik. - Flexibele koudemiddelopties:
Kies uit natuurlijke of synthetische koudemiddelen, aangepast aan uw specifieke behoeften.
Door JULABO temperatuurcontrolesystemen te integreren in onderzoeks- en ontwikkelingsworkflows op het gebied van civiele techniek, kunnen ingenieurs nauwkeurig werkelijke omstandigheden simuleren om innovatie in de wegen- en bruggenbouw en duurzame huisvestingsprojecten te versnellen.
Deze geavanceerde tools stellen onderzoekers in staat om sterkere en duurzamere materialen te ontwikkelen die voldoen aan de eisen van de moderne infrastructuur.
[1] Een alternatief voor dit proces is niet-hydraulisch cement, dat bindt zonder water. Het gebruikt CO₂ uit de lucht om uit te harden. Dit artikel richt zich op het hoofdproces met hydraulisch cement.