Lieferung, Installation und Inbetriebnahme eines Rheometers (modulares Grundgerät) mit Messzelle für Magnetorheologie

Am F.A. Finger-Institut für Baustoffkunde an der Bauhaus-Universität Weimar werden grundlegende Mechanismen der Stoffbildung während Hydratations- und Erhärtungsreaktionen untersucht. Die zu erforschenden Systeme sind hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und Reaktionskinetik äußerst komplex und weisen besondere Merkmale in ihrem rheologischen Verhalten auf. Dies stellt hohe Anforderungen an die Messtechnik. Im Rahmen des Forschungsprojektes „Funktionalisierung von Betonstrukturen durch stimuli-responsive Additive“ beabsichtigt die Juniorprofessur Werkstoffmechanik die Beschaffung eines Rheometers mit einer Messzelle zur Durchführung von magnetorheologischen Untersuchungen. Das nachfolgend beschriebene Messsystem soll die Forschung von mehrphasigen, zementgebundenen Bindemittelsystemen im frischen Zustand vorantreiben und zu neuen Kenntnissen hinsichtlich der gesteuerten Beeinflussbarkeit des rheologischen Verhaltens solcher Systeme führen. Mit dem neuen Rheometermesssystem sollen die rheologischen Eigenschaften von Bindemittelsystemen mit verschiedenen Additiven im frischen Zustand untersucht werden. Auf Grundlage der ermittelten Kennwerte sollen Abschätzungen zur Eignung der entwickelten Systeme zur Eigenschaftssteuerung im frischen Zustand getroffen werden. Dies soll zu neuen Erkenntnissen hinsichtlich der Verbesserung von Anforderungen an Frischbetone im Zuge von automatisierten Fertigungstechniken führen. Leistungsgegenstand ist die Lieferung, Installation und Inbetriebnahme eines Rheometers mit einer magnetorheologischen Messzelle. Mit dem Rheometer müssen Rotations- und Oszillationsmessungen durchführbar sein. Das Rheometer muss Platte-Platte-Messungen ermöglichen, wobei Temperaturen bis zu 60 °C durch ein Peltier-Temperaturmodul oder eine Temperierkammer erreicht werden sollten. Das Rheometer muss in der Lage sein, rheologische Eigenschaften polydisperser Systeme zu messen. Die Daten sollten als Rohdaten, in Diagrammen und in tabellarischer Form mit den wichtigsten Kenngrößen (z. B. Speichermodul, Verlustmodul, Scherspannung) vorliegen. Für eine benutzerorientierte Auswertung sollten die Auswertungssoftware bedienerfreundlich und entsprechende Kenngrößen in einer Datenbank auslesbar sein. Das Rheometer sollte über Zubehör verfügen, das magnetorheologische Untersuchungen erlaubt. Eine entsprechende Messzelle sollte die Untersuchung des Einflusses eines Magnetfeldes auf das zu untersuchende System mit einer Stärke von bis zu 1 T ermöglichen. Die Messung des aufgebrachten Magnetfeldes muss über entsprechende Messsysteme möglich sein, z. B. Teslameter und Hall-Sonde. Es müssen verschiedene Versuchskonfigurationen angeboten werden. Neben den Untersuchungen im Rahmen der Magnetorheologie soll Scherrheologie ohne magnetorheologische Messzelle, dafür mit Einweg-Messsystemen aufgrund der schnell erhärtenden Systeme möglich sein. Dazu zählen als Standardversuchsaufbau die Platte-Platte-Konfiguration mit einem Durchmesser von 20 mm oder 25 mm. Optional sind die weiteren Durchmesser für diese Konfiguration von 8 mm und 40 mm anzugeben. Optional ist eine entsprechende Hardware zur Steuerung und Auswertung der Messeinrichtung anzu-geben. Der Computer zur Steuerung des Rheometers muss aktuelle Hardwarekomponenten aufwei-sen, als CPU mindestens einen Intel Core i5-8.Generation oder vergleichbare CPU und 8 GB Arbeits-speicher. Das Betriebssystem (Microsoft Windows 10 und 11) muss in deutscher Sprache installiert sein, als 64 bit Version. Neben der evtl. herstellerbedingten Belegung von externen Anschlüssen müs-sen mind. 3 USB 3.0 Ports frei zur Verwendung stehen sowie ein freier RJ 45 Anschluss mit mind. 100 Mbit zur Anbindung an das hausinterne Netzwerk. Der Monitor muss eine Diagonale von min. 24 Zoll aufweisen bei mind. FHD Auflösung (1920 x 1080). Die gesamte Hardware sollte auch die nächste Generation des Betriebssystems unterstützen. Mitgeliefert werden muss eine Software zur Auswertung der Rheometerversuche, mit ausreichend Li-zenzen zur gleichzeitigen Nutzung durch mindestens fünf Nutzer. Neben der Inbetriebnahme muss eine Einweisung in die Hard- und Software für das Fachpersonal und nach einer Einarbeitungs- und Erprobungsphase eine Schulung für mindestens drei Personen vor Ort erfolgen.