بالموجات فوق الصوتية خلط للخرسانة عالية الأداء

استخدام المتناهية الصغر وnanosilica أو الأنابيب النانوية يؤدي إلى تحسينات في قوة ضاغطة من الخرسانة عالية الأداء. Ultrasonication هو وسيلة فعالة لخلط، ترطيب وتشتيت للمواد متناهية الصغر في الأسمنت أو الخرسانة.
 

معمل سمنت الصناعيةتستخدم السيليكا الدقيقة على نطاق واسع في الخرسانة اليوم ، مما يؤدي إلى قوة ضغط أعلى أو خرسانة مقاومة للماء والمواد الكيميائية. يمكن أن يقلل ذلك من تكاليف المواد واستخدام الطاقة. تؤدي المواد النانوية الجديدة ، مثل السيليكا النانوية أو الأنابيب النانوية ، إلى مزيد من التحسينات في المقاومة والقوة. ولكن من أجل إظهار الإمكانات الكاملة للمواد النانوية ، يلزم وجود تقنية تشتت موثوقة وفعالة. الصوتيات من نوع المسبار هي التقنية الأكثر موثوقية وفعالية لإنتاج تشتت النانو ، حتى في الملاط شديد اللزوجة والمعجون مثل الأسمنت والخرسانة.

تشتت الجص الأسمنتي الدقيق مع خلاطات بالموجات فوق الصوتية

يقدم فريق البحث في Draganović مقالة بحثية ، ويحقق المؤلفون في تشتت الجص الأسمنتي الدقيق باستخدام تقنية الموجات فوق الصوتية ومذابات المختبرات التقليدية. تهدف الدراسة إلى مقارنة أداء الموجات فوق الصوتية – في الدراسة على وجه التحديد سونيكاتور UP400St – مع الطرق التقليدية لتشتت الجص.

أجرى الباحثون سلسلة من التجارب باستخدام تقنيات تشتت مختلفة لتقييم توزيع حجم الجسيمات (PSD) وإمكانات زيتا لجزيئات الأسمنت الدقيقة. تشمل تقنيات التشتت العلاج بالموجات فوق الصوتية باستخدام جهاز صوتي UP400St ، ومذابات المختبرات عالية السرعة ، والجمع بين كلتا الطريقتين.

مشتت بالموجات فوق الصوتية MultiSonoReactor مع قدرة تشتيت 16000 واط لخلط جزيئات النانو في عجينة الأسمنت.

MultiSonoReactor MSR-4: التشتت المضمن بالموجات فوق الصوتية للإنتاج الصناعي المضمن للأسمنت والخرسانة عالية الأداء.

أظهرت النتائج أن التشتت بالموجات فوق الصوتية باستخدام جهاز الصوتيات UP400St حقق توزيعا أفضل بكثير لحجم الجسيمات مقارنة بمذابات المختبرات التقليدية. يقلل جهاز الصوتنة UP400St بشكل فعال من تكتل جزيئات الأسمنت الدقيقة وينتج تعليقا أكثر تجانسا واستقرارا. يعمل العلاج بالموجات فوق الصوتية على تحسين توزيع الجسيمات الأصغر ، مما يؤدي إلى نطاق توزيع أضيق لحجم الجسيمات.
 

الجص الأسمنت فائق الدقة هو الأكثر كفاءة ويتم توزيعه بشكل موثوق باستخدام جهاز صوتي Hielscher UP400S. في الدراسة المقارنة ، تفوق الصوتي من نوع المسبار بوضوح على مشتت الجزء الثابت الدوار ومذيب القرص.

مقارنة طرق التشتت: مذيب Vma-Getzmann Dispermat CV-3 مزود بقرص 90 مم ونظام الجزء الثابت الدوار. جهاز الموجات فوق الصوتية Hielscher UP400St مجهزة سونوترودي H22.
(دراسة وصور: ©دراغانوفيتش وآخرون ، 2020)

 
بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام الموجات فوق الصوتية مع مذابات المختبر التقليدية يحسن كفاءة التشتت ، مما يحقق توزيعا أدق لحجم الجسيمات مقارنة بالعلاج بالموجات فوق الصوتية وحده. عند الجمع ، يوفر صوتنة الخلط الدقيق وتشتت النانو ، في حين يساهم المذيب في الخلط الكلي لضمان أن جميع الجسيمات في منطقة التجويف بالموجات فوق الصوتية. وهذا يسمح بتحكم أفضل في توزيع حجم الجسيمات (PSD) وإمكانات زيتا لجص الأسمنت الدقيق في عملية الدفعات. عند استخدام مفاعل خلية التدفق ، يمر تعليق الجسيمات تلقائيا بمنطقة البقعة الساخنة التجويفية بحيث يكون التحريك الإضافي غير ضروري.

بشكل عام ، تسلط الدراسة الضوء على الأداء المتفوق لجهاز الصوتنة UP400St في تشتيت الجص الأسمنتي متناهي الصغر. يوفر العلاج بالموجات فوق الصوتية ، خاصة عند دمجه مع مذابات المختبر التقليدية ، طريقة فعالة وفعالة للغاية لتحقيق تعليق موحد ومستقر لجزيئات الأسمنت الدقيقة.

تجدر الإشارة إلى أن المقالة توفر مقارنة شاملة بين الموجات فوق الصوتية وطرق التشتت التقليدية التي تسلط الضوء على الأداء المتفوق للصوتنة في تشتت الجص.
(راجع دراغانوفيتش وآخرون ، 2020)
 

أعطى التجانس بالموجات فوق الصوتية أفضل النتائج لتشتت النقرس الأسمنت البورتلاندي عند مقارنته بخلاط مختبر مجهز بقرص وخلاط الجزء الثابت الدوار.

الخالط بالموجات فوق الصوتية UP400St تتم مقارنته فيما يتعلق بكفاءة تشتت الجص الأسمنتي مع خلاط مختبر عادي مجهز بقرص ، وباستخدام تقنية الجزء الثابت الدوار. أظهرت الدراسة أن التشتت بالموجات فوق الصوتية ليس طريقة فعالة فحسب ، بل إنه أفضل من الخلاط باستخدام تقنية الجزء الثابت الدوار.
(دراسة ورسم: © دراغانوفيتش وآخرون ، 2020)

طلب معلومات





 

يظهر الفيديو خلط وتشتت الجرافيت بالموجات فوق الصوتية في 250mL من راتنجات الايبوكسي (Toolcraft L) ، باستخدام مجانس بالموجات فوق الصوتية (UP400St, Hielscher Ultrasonics). تصنع Hielscher Ultrasonics معدات لتفريق الجرافيت أو الجرافين أو الأنابيب الكربونية النانوية أو الأسلاك النانوية أو الحشوات في المختبر أو في عمليات الإنتاج ذات الحجم الكبير. التطبيقات النموذجية هي تشتيت المواد النانوية والمواد الدقيقة أثناء عملية التشغيل أو للتشتت إلى راتنجات أو بوليمرات.

مزيج راتنجات الايبوكسي مع حشو الجرافيت باستخدام مجانس بالموجات فوق الصوتية UP400St (400 واط)

صورة مصغرة للفيديو

 

البحث والتطوير الملموس

يبدو البحوث ملموسة للمواد والعمليات إلى:

  • خفض التكاليف المادية وتكاليف الطاقة
  • الحصول الأولية العالية والمقاومة النهائية
  • تحسين كثافة وقوة ضاغطة
  • تحسين قابلية، pumpability وfinishability
  • تحسين المتانة وخفض نفاذية
  • تقليل تشققات الانكماش، الغبار والمشاكل التبطين
  • المقاومة الكيميائية، على سبيل المثال مقاومة الكبريتات

الاسمنت وخلط الخرسانة

نتائج الاختلاط غير كافية في خصائص محددة أدنى.عندما يتعلق الأمر إلى تحسينات في خصائص ملموسة والتكنولوجيا خلط لا يقل أهمية عن تكوين ملموسة. الاختلاط هو خطوة أساسية في إنتاج موحدة، ذات جودة عالية ملموسة. على الرغم من أن العديد من المبادئ التوجيهية واللوائح، على سبيل المثال DIN EN 206 تغطية تكوين ملموسة ومكوناته، والعملية الفعلية لتبقى خلط الاسمنت وخلط الخرسانة للمستخدم.
ومن حاسمة، وتنتشر تلك المياه والاسمنت والخلطات بالتساوي وتوزيعها لتصل إلى حجم ما يرام وأن الكتل منتشرة بما فيه الكفاية. عدم كفاية تفريق أو deagglomeration النتائج في خصائص محددة أدنى. نظرا لمحتوى الماء منخفضة وجرعة عالية من الشوائب، خلط الخرسانة ضغط النفس (SCC) وفائقة الخرسانة عالية القوة (UHPC) يتطلب وقتا أطول خلط أو مزج التكنولوجيا أكثر فعالية.

المواد النانوية في الخرسانة

أثناء ترطيب منتجات الترطيب النانوية الأسمنتية ، مثل هيدرات الكالسيوم تتشكل في الخرسانة الصلبة. تتحول جزيئات النانو من السيليكا أو الأنابيب النانوية إلى جزيئات نانوية من الأسمنت أثناء تصلب الخرسانة. تؤدي الجسيمات الأصغر إلى مسافة جسيمات أقصر ومادة أكثر كثافة وأقل مسامية. هذا يزيد من قوة الضغط ويقلل من النفاذية.

والعيب الرئيسي للمسحوق والمواد nanosize، رغم ذلك، هو الميل إلى تشكيل تكتلات من خلال التبول والاختلاط. ما لم تنتشر الجزيئات الفردية بشكل جيد، والتكتل يقلل من سطح الجسيمات يتعرض مما يؤدي إلى خصائص محددة أدنى.

Ultrasonicator لإزالة تكتل الجسيمات النانوية والتشتت الموثوق به والموحد للمواد النانوية في الأسمنت والخرسانة

UIP16000 المعالج بالموجات فوق الصوتية عبارة عن خالط عالي الأداء لتشتت الأسمنت والخرسانة

انقر هنا لمعرفة المزيد عن فوائد خلط بالموجات فوق الصوتية لمعاجين الإسمنت مسبقة الصنع، وdrycast وصناعة الخرسانة.

بالموجات فوق الصوتية خلط للمواد متناهية الصغر

الموجات فوق الصوتية هي وسيلة فعالة للغاية للخلط والتشتيت وإزالة التكتل. توضح الصورة أدناه نتيجة نموذجية لتشتيت السيليكا المدخنة بالموجات فوق الصوتية في الماء.

بالموجات فوق الصوتية اختلاط الدخان Sulica (مايكرو السيليكا)

تبدأ (منحنى الخضراء) على حجم الجسيمات بدي أكثر من 200 ميكرون (D50) خفضت معظم الجسيمات إلى أقل من 200 نانومتر.

بالموجات فوق الصوتية خلط في أي مقياس

تقدم HIELSCHER خلط أجهزة الموجات فوق الصوتية لاستخدامها في البحوث وتجهيز واسعة النطاق.

Sonicators للبحث والتطوير المختبري

Hielscher المجانسات مختبر بالموجات فوق الصوتية هي أداة خلط مثالية للبحث والتطوير على نطاق المختبر. وعادة ما تستخدم صوتيات مختبر Hielscher لخلط بالموجات فوق الصوتية من دفعات صغيرة. Hielscher المجانسات بالموجات فوق الصوتية توفر تحكم دقيق المعلمة واستنساخ ممتازة لإعداد القياس. هذا يجعل من السهل خلط تركيبات مختلفة وتحديد تأثير كثافة الموجات فوق الصوتية ومدة صوتنة.

الخلط المضمن بالموجات فوق الصوتية في الإنتاج

الخرسانة جاهزة للاستخداميمكن تحديد معدات الخلط بالموجات فوق الصوتية اللازمة لتوسيع النطاق بالضبط بناء على الاختبار المعملي. لمعالجة تيارات كبيرة الحجم من الأسمنت أو الخرسانة ، عادة ما يتم تشغيل الموجات فوق الصوتية عالية الأداء في وضع التدفق المستمر باستخدام مفاعلات التدفق. هذا يسمح بخلط موحد للغاية ومعالجة لا تشوبها شائبة للمعاجين والملاط – حتى مع اللزوجة العالية جدا.

تشتت نانو السيليكا بالموجات فوق الصوتية: المجانس بالموجات فوق الصوتية HIELSCHER UP400St يشتت الجسيمات النانوية السيليكا بسرعة وكفاءة في تشتت نانو موحد.

تشتت بالموجات فوق الصوتية من نانو السيليكا باستخدام الموجات فوق الصوتية UP400St

صورة مصغرة للفيديو

يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا اعتمادا على حجم الدفعة أو معدل التدفق المراد معالجته:

دفعة حجم معدل المد و الجزر الأجهزة الموصى بها
1 إلى 500ML 10 إلى 200ML / دقيقة UP100H
10 إلى 2000ML 20 إلى 400ML / دقيقة Uf200 ः ر، UP400St
00.1 إلى 20L 00.2 إلى 4L / دقيقة UIP2000hdT
10 إلى 100L 2 إلى 10L / دقيقة UIP4000hdT
15 إلى 150 لتر 3 إلى 15 لتر/دقيقة UIP6000hdT
زمالة المدمنين المجهولين 10 إلى 100L / دقيقة UIP16000
زمالة المدمنين المجهولين أكبر مجموعة من UIP16000

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى استخدام النموذج أدناه لطلب معلومات إضافية حول خلاط الموجات فوق الصوتية والتطبيقات المتعلقة بالأسمنت والبيانات الفنية والأسعار. سنكون سعداء لمناقشة عملية خلط الأسمنت معك وأن نقدم لك خلاطا عالي القص بالموجات فوق الصوتية يلبي متطلباتك!









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


الأدب / المراجع


الخلط المضمن للأسمنت باستخدام جهاز سونيكاتور

خلط بالموجات فوق الصوتية - الرسم البيانيوعادة ما يتم تثبيت خلاطات بالموجات فوق الصوتية HIELSCHER في سطر. يتم ضخ المواد في وعاء المفاعل بالموجات فوق الصوتية. هناك يتعرض إلى التجويف بالموجات فوق الصوتية المكثفة. يلغي صوتنة مضمنة من تمرير وجميع الجزيئات تمرير غرفة الخلط التالية مسار محدد. ولذلك، ultrasonication عادة ينتقل منحنى توزيع حجم الجسيمات بدلا من توسيع ذلك.

قوية وسهلة التنظيف

بالموجات فوق الصوتية تدفق مفاعل الخلية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ل sonication من السوائل.يتكون مفاعل الخلط بالموجات فوق الصوتية من خلية التدفق و sonotrodes. ليست هناك حاجة إلى محامل. تتميز مفاعلات خلايا التدفق (الفولاذ المقاوم للصدأ) بأشكال هندسية بسيطة ويمكن تفكيكها وتنظيفها بسهولة. لا توجد فتحات صغيرة أو زوايا خفية.

تطبيقات أخرى من الفوق لصناعة الأسمنت والخرسانة

استخدام أجهزة الموجات فوق الصوتية Hielscher في إعداد الاسمنت والخرسانة لا يقتصر على خلط وتشتيت بريمكس الاسمنت أو الخرسانة. الموجات فوق الصوتية هي وسيلة فعالة للغاية لتفريغ السوائل والطين. هذا يقلل من عدد وحجم فقاعات الغاز المحاصرة في الخرسانة بعد التصلب.
الهزازات غربال بالموجات فوق الصوتية تحسين إنتاجية وجودة غربلة المسحوق للجزيئات الصغيرة. تقدم Hielscher المناخل المهتاجة بالموجات فوق الصوتية للتطبيقات المختبرية والصناعية.

معلومات أساسية ملموسة

تتكون الخرسانة من الأسمنت ، مثل الأسمنت البورتلاندي والمواد الأسمنتية الأخرى ، مثل الرماد المتطاير والأسمنت الخبث والركام (الحصى والحجر الجيري والجرانيت والرمل) والماء والمواد المضافة الكيميائية. تشمل المضافات النموذجية المسرعات أو المثبطات أو الملدنات أو الأصباغ أو دخان السيليكا أو الميتاكاولين عالي التفاعل (HRM). السيليكا الدقيقة هي خليط نموذجي في الخرسانة. عيبه هو تكلفته العالية نسبيا والتلوث الذي يؤثر على صحة المشغلين والعمال.

سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك.

دعونا الحصول على اتصال.