Programmatic Data Analysis for Quantitative Isothermal Heat Flow Calorimetry of Cementitious Materials
Notice bibliographique
Résumé
Isothermal heat flow calorimetry is a powerful method for studying chemical processes. In cement research, it has become indispensable for quantifying the heat release during cement hydration. It is used to study the reactivity of cementitious binders and the effect of admixture chemistry and dosage. Most isothermal calorimetry data on cementitious materials is analyzed qualitatively, i.e., by graphical comparison of heat flow curves. This is a missed opportunity, as the method delivers precise quantitative data with clearly defined chemical meaning. This work presents a lightweight open-source toolchain for quantitative analysis of isothermal calorimetry data. Using this toolchain, we quantify the effect of three retarders, sucrose, etidronic acid, and racemic tartaric acid, on the hydration of Portland cement. In particular, we determine characteristic times and kinetic parameters such as the maximum heat flow, the duration of the dormant period, or the maximum acceleration and the corresponding time. The results reveal that the efficiency of the retarders ranks in the order sucrose > etidronic acid > DL-tartaric acid. Further, we find that the end of the dormant period of cement hydration is exponentially dependent on the dosage of etidronic acid. In contrast, sucrose and tartaric acid show a small deviation from an exponential relationship which indicates differences in the retardation mechanism. This is also reflected in the acceleration of the main silicate reaction. Increasing amounts of etidronic acid lead to a significantly more substantial reduction of the C3S hydration acceleration than sucrose. Additionally, the Vicat set times of the cement pastes were determined, and an excellent correlation was found with the time of the maximum acceleration of the silicate reaction.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,012 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,033 | 0,010 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».