Welche Bedeutung hat der Kugelsatz beim CM-Gerät?

Ist es möglich beim CM-Gerät ein korrektes Ergebnis zu erreichen, wenn eine Kugel fehlt?

Ja, aber…der Kugelsatz bei einem CM-Gerät hat neben der Eichung drei weitere Funktionen.

Starteffekt:

Zertrümmern der Carbidampullen

Mischeffekt:

Durchmischen mindestens eines Feststoffes mit einem anderen Feststoff oder auch flüssigem oder pastösen Stoff.
Je länger geschüttelt wird, desto besser kann das Carbid mit der Feuchten Probe durchmischt werden und desto schneller verläuft die Reaktion.

Zerkleinerungseffekt:

Soll Probenmaterial mit den Kugeln während der Reaktion noch zerkleinert werden, übernehmen die Kugeln bei entsprechendem Schüttelaufwand des Anwenders diese Funktion.
Dabei gilt: Je intensiver desto schneller ist das Prüfgut z.B. einer Estrichprobe zerkleinert.
Nach einer bestimmten Zeit, die von der Intensität und der Dauer des Schüttelaufwands sowie der Anzahl der Kugeln und der Probenmenge abhängt wird das Prüfgut nicht mehr weiter zerkleinert. Dies deswegen, weil der Wirkungsgrad von Zerkleinerungsprozessen sehr gering ist (grundsätzlich: Anzahl Stösse zwischen Kugel und Probenmaterial)

Diskussion: Wenn eine Kugel fehlt…

Der Kugelsatz mit 4 Kugeln (3 gross, 1 klein) dient nicht zuletzt auch dazu, das freie Volumen in der Druckflasche festzulegen. Es ist somit Teil der Eichung des gesamten Systems. Der Solldruck nach Reaktion von 1g Wasser (Kalibrierampulle) mit einer Carbidampulle beträgt einen Druck von 1.00 bar bei 20°C.
Fehlt hier beispielsweise die kleine Kugel so ist der Fehler in der Druckmessung sicherlich nur im Bereich der 1 oder 2. Kommastelle relevant.

Wirkung auf Starteffekt:

Keine Wirkung

Wirkung auf Mischeffekt:

Verlängert die Reaktionsdauer, bis die Reaktion abgeschlossen ist. Die Durchmischung ist bei gleicher Schütteldauer und -intensität weniger gut.

Wirkung auf Zerkleinerungseffekt:

Wenn eine Kugel weniger vorhanden ist, kann das Probenmaterial bei gleicher Schütteldauer und -intensität nicht im gleichen Masse zerkleinert werden. Der schliesslich gemessene Druck fällt geringer aus als mit 4 Kugeln, weil ein Teil des Wassers nach 10 Minuten Reaktionszeit (Belegreifprüfung) noch immer in den Poren steckt. Hinweis: Bei der Prüfung der Belegreife ist die Chemische Reaktion nach 10 Minuten nicht abgeschlossen (Siehe dazu den bereits publizierten Beitrag: Welches Wasser messe ich mit der CM-Methode?)

Die Auswirkung einer fehlenden Kugel auf den Druckanstieg liegt im Bereich von 0.1 bis max. 0.2 M-%.
Erheblich relevantere Einflüsse auf das Messergebnis aber ergeben sich aus den Vorbereitungsarbeiten für die CM-Messung. Darunter fallen

die Wahl der Entnahmestelle für die CM-Messung (möglichst grössten Raum nach Vorprüfung mit einem elektrischen Feuchteprüfgerät oder eine Wärmebildkamera),
die repräsentative Prüfgutentnahme (Fläche ca. 10 x 10 cm) über den gesamten Estrichquerschnitt sowie
die sorgfältige Prüfguthomogenisierung in PE-Beuteln

Warum?

Die Wirkung der Feuchte im Estrich auf einen Parkettstab ist in einem grossen Raum wegen der grossen Gesamtlänge erheblicher als in einem kleinen Raum.
Der Estrich hat während der Trocknung ein vertikales Feuchtigkeitsprofil, das von unten nach oben einen Unterschied von bis zu 2.5 M-% ausmachen kann! Daher muss die Entnahme wie auch die Homogenisierung des Probenmaterials besonders sorgfältig durchgeführt werden.

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