"Von Mitte Juli bis Anfang August 2019 begaben sich vier Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen für drei Wochen auf eine Expedition in den Südlichen Ozean und die Marginale Eis Zone (MIZ) der Antarktis. Zusammen mit 89 weitern Wissenschaftlern aus 13 Nationen waren sie auf dem südafrikanischen Forschungsschiff S.A. Agulhas II unterwegs, um in vielzähligen Experimenten die Eigenschaften des Meereises zu untersuchen.
Die Wissenschaftler Dr.-Ing. Tommy Mielke und Felix Paul, B.Sc. vom Institut für Materialwissenschaften, sowie auch Prof. Jörg Schröder und Dr.-Ing. Carina Nisters vom Institut für Mechanik waren Teil eines interdisziplinären Projekts, finanziert durch das SA National Antarctic Project (Southern Ocean Seasonal Experiment – SCALE), um die Bedingungen in der Antarktis-Region ins Besondere in den Wintermonaten zu erforschen.
Mit einer vom Institut für Materialwissenschaften speziell für diese Expedition konstruierten Apparatur Proben des sogenannten Frazil-Eises genommen. Als Frazil-Eis bezeichnet man ein Gemisch aus Ozean-Salzwasser und ersten kristallinen Strukturen von Eis zwischen den Eisschollen. Für dieses Gemisch wurde neben dem Salzgehalt und der Temperatur insbesondere die Viskosität gemessen."
Quelle und mehr Infos und Bilder unter: https://www.uni-due.de/sea_ice/winter_cruise_2019_bericht.php
Die Ergebnisse der Messungen sind nachzulesen in:
Experimental setup to determine rheologicalproperties of frazil ice, Felix Paul, Tommy Mielke, Doru C. Lupascu, Institute for Materials Science and Center for Nanointegration Duisburg-Essen
(CENIDE), University of Duisburg-Essen, Germany, felix.paul@uni-due.de, www.uni-due.de/materials/
veröffentlich in: Markus Greim, Wolfgang Kusterle, Oliver Teubert; Rheologische Messungen an Baustoffen 2020, Tagungsband zum 29. Workshop und Kolloquium,11. und 12. März an der OTH Regensburg, ISBN: 978-3-347-02886-9
eBT-V ist ein mobiles, elektrisch betriebenes, netzunabhängiges Rheometer für Frischbeton. Im Gegensatz zum Ausbreitmaß wird beim eBT-V der Fließwiderstand des Frischbetons gemessen. Es ist dadurch möglich, für den Frischbeton eine relative Fließgrenze, sowe eine relative Viskosität anzugeben. Das Gerät kann in zwei unterschiedlichen Modi betrieben werden:
| P-Modus: für konventionelle Rüttelbetone auch für steife Betone: |
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| V-Modus: für moderne Betone wie selbstverdichtende Betone oder ultrahochfeste Betone: |
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Dabei ist das Gerät klein, leicht, netzunabhängig und kostengünstig.
P-Modus:
Durch die Bedienung des Rheometers in P-Modus können die Frischbetoneigenschaften durch eine einzige Umdrehung (360°) des Messgerätes untersucht werden. Probleme wie Entmischen und Strukturbruch während der Messung können dabei nahezu vollständig vermieden werden. Die Messung erfolgt zu jedem Zeitpunkt im nicht gescherten Beton. In einem Messtopf ist eine Zentrierstange lotrecht fest angebracht. Auf dieser wird waagrecht das Messgerät eBT-V aufgesteckt. Die Messsonde befindet sich in einem Abstand zur Zentrierstange und rotiert um diese. Die Geschwindigkeitsprofile können frei gewählt werden. Die Messdauer beträgt in der Regel weniger als eine Minute.
V-Modus:
Bei der Bedienung des Rheometers im V-Modus kann die weitverbreitete Vane-Zelle als eine Annäherung an die klassische Zylinder-Geometrie zur Messung der rheologischen Parameter eingesetzt werden. Durch die sternartige Anordnung der Vane-Flügel wird das Gleiten von dem Material an der Zellwand vermieden. Auch das Wandgleiten am Messtopf wurd durch die Verwendung der speziel hierfür konstruierten Gerätehalterung mit integrierten Antislipstangen unterbunden. eBT-V wird auf der Gerätehalterung fixiert und die Vane-Zelle an der Antriebswelle befestigt. Der Messtopf wird mit der Probe befüllt und die Gerätehalterung mit dem Gerät in den Messtopf gesetzt. Die Vane-Zelle rotiert und das Drehmoment wird gemessen. Die Geschwindigkeitsprofile können frei gewählt werden.
Ein anderes Video, aufgenommen am IIT Bombay, veranschaulicht die Funktion im P-Modus
| P-Modus | V-Modus | |
| Messtopf | ca. 40 l (alternativ 20 l) | ca. 15 l |
| Messtopfmaße | Durchm. 500 mm Tiefe 200 mm (alternativ 100 mm) |
Durchmesser 270 mm wirksamer Durchm. 244 mm Höhe 290 mm |
| Probe | Kugel: Durchm. 80 mm und Zylinder: Durchm. 32 mm, Höhe 55 mm |
Sternzelle 6 Flügel Höhe und Durchmesser 103 mm |
| Max. Drehmoment | 10 Nm | 10 Nm |
| Anzeige, Bildschirm | aktuell auf dem Markt verfügbares robustes Smartphone |
dto. |
| Handhabung | Ein- und Ausschalter + Smartphone (inkl.) | dto. |
| Schnittstelle | drahtlos | dto. |
| Stromquelle | 2 x NiMH Batteriepack incl. Ladegerät | dto. |
| Gewicht ohne Messtopf | ca. 9.9 kg (ohne Batterie) |
| eBT-V incl. Android Handy ©, Incl. Zubehör: Für den P-mode: Probenbehälter 40 l Stahl verchromt; Je ein Scherkörper in Kugel- und Zylinderform. Für den V-mode: Flügelzelle mit 6 Flügeln, Probenbehälter Edelstahl 15 l , Haltevorrichtung mit 12 Stäben um das Wandgleiten zu verhindern. Zwei Batteriemodule (NiMH), Batterieladegerät | B0010 |
| Probenbehälter 20 Liter flach. Kann nur mit der Zylinderprobe im P-mode betrieben werden. Mit zwei Tragegriffen. Stahl verchromt. Durchmesser: 500 mm; Höhe: 100 mm; Volumen: 19 l, Gewicht: 4.6 kg. | B0003 |
| Vierrad Trolley zum leichteren Handling der 20 l und 40 l Probenbehälter. Incl. Vorrichtung zum auskippen des Betons. Zum Transport leicht zu zerlegen. Gewicht 8,4 kg. | B0020 |
