Ултразвукова Смесване за бетон с висока производителност

Използването на микро- и nanosilica или нанотръби води до подобрения в силата на бетон с висока производителност на натиск. Ultrasonication е ефективно средство за смесване, омокрящи и диспергиращи на наноматериали в цимент или бетон.
 

Промишлени Циментов заводМикро силициев диоксид се използва широко в бетон днес, което води до по-висока якост на натиск или вода и химически устойчиви бетони. Това може да намали разходите за материали и използването на енергия. Новите наноматериали, като нано силициев диоксид или нанотръби, водят до по-нататъшни подобрения в устойчивостта и здравината. Но за да се покаже пълният потенциал на наноматериалите, е необходима надеждна и ефективна техника за дисперсия. Сонда тип соникатори са най-надеждната и ефикасна техника за производство на нано-дисперсия, дори и в силно вискозни и пастообразни суспензии като цимент и бетон.

Микрофина циментова фугираща дисперсия с ултразвукови миксери

Изследователският екип на Драганович представя изследователска статия, авторите изследват дисперсията на микрофина циментова фугираща смес с помощта на ултразвукова технология и конвенционални лабораторни разтворители. Изследването има за цел да сравни ефективността на ултразвука – в проучването специално на соникатор UP400St – с традиционни методи за дисперсия на фугираща смес.

Изследователите проведоха серия от експерименти, използвайки различни техники за дисперсия, за да оценят разпределението на размера на частиците (PSD) и зета потенциала на микрофините циментови частици. Дисперсионните техники включват ултразвуково лечение с помощта на UP400St соникатор, високоскоростни лабораторни разтворители и комбинация от двата метода.

Ултразвуков разпръсквач MultiSonoReactor с 16 000 вата диспергиращ капацитет за смесване на наночастици в циментова паста.

MultiSonoReactor MSR-4: Ултразвукова вградена дисперсия за промишлено инлайн производство на високоефективен цимент и бетон.

Резултатите показват, че ултразвуковата дисперсия с помощта на соникатор UP400St постига значително по-добро разпределение на размера на частиците в сравнение с конвенционалните лабораторни разтворители. Соникаторът UP400St ефективно намалява агломерацията на микрофини циментови частици и произвежда по-хомогенна и стабилна фугираща суспензия. Ултразвуковото лечение подобрява разпределението на по-малките частици, което води до по-тесен диапазон на разпределение на размера на частиците.
 

Ултра-фина циментова смес е най-ефективна и надеждно диспергирана с помощта на Hielscher соникатор UP400S. В сравнителното изследване сондата тип соникатор ясно превъзхожда ротор-статор дисперсер и диск разтворител.

Сравнени дисперсионни методи: Vma-Getzmann Dispermat CV-3 разтворител, оборудван с 90-мм диск и ротор-статорна система. Hielscher UP400St ултразвуково устройство оборудван с H22 издатина.
(Проучване и снимки: ©Draganovic et al., 2020)

 
Освен това, използването на ултразвук в комбинация с конвенционални лабораторни разтворители допълнително подобрява ефективността на дисперсията, постигайки още по-фино разпределение на размера на частиците в сравнение само с ултразвуковото лечение. Когато се комбинира, ултразвук осигурява микро-смесване и нано-дисперсия, докато разтворителят допринася за макро-смесване гарантира, че всички частици в ултразвукова кавитация зона. Това позволява по-добър контрол върху разпределението на размера на частиците (PSD) и зета потенциала на микрофината циментова фугираща смес при партидна операция. Когато се използва реактор с поточна клетка, суспензията на частиците преминава автоматично през кавитационната зона на горещата точка, така че допълнителното разбъркване е излишно.

Като цяло, проучването подчертава превъзходната производителност на соникатора UP400St при диспергиране на микрофина циментова фугираща смес. Ултразвуковото лечение, особено когато се комбинира с конвенционални лабораторни разтворители, предлага високоефективен и ефикасен метод за постигане на равномерна и стабилна суспензия на микрофини циментови частици.

Заслужава да се отбележи, че статията предоставя цялостно сравнение между ултразвук и конвенционални дисперсионни методи, подчертавайки превъзходното изпълнение на ултразвук в дисперсия на фугираща смес.
(срв. Draganović et al., 2020)
 

Ултразвукова хомогенизация даде най-добри резултати за Портланд цимент подагра дисперсия в сравнение с лаборатория миксер, оборудван с диск, и ротор-статор миксер.

Ултразвуковият хомогенизатор UP400St се сравнява по отношение на ефективността на дисперсията на циментовата фугираща смес с обикновен лабораторен миксер, оборудван с диск, и с помощта на техниката ротор-статор. Проучването показа, че ултразвуковата дисперсия е не само ефективен метод, но е дори по-добър от миксер, използващ техниката ротор-статор.
(проучване и графика: © Draganović et al., 2020)

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


 

Видеото показва ултразвуково смесване и диспергиране на графит в 250mL на епоксидна смола (Toolcraft L), с помощта на ултразвуков хомогенизатор (UP400St, Hielscher ултразвук). Hielscher Ultrasonics прави оборудване за разпръскване на графит, графен, въглеродни нанотръби, нанопроводници или пълнители в лабораторията или в производствени процеси с голям обем. Типични приложения са диспергиращите наноматериали и микроматериали по време на процеса на функционализация или за диспергиране в смоли или полимери.

Смесете епоксидна смола с графитен пълнител с помощта на ултразвуков хомогенизатор UP400St (400 вата)

Миниатюра на видео

 

Бетон научноизследователска и развойна дейност

Бетон изследвания изглежда за материали и процеси, за да:

  • намаляване на разходите за материали и разходи за енергия
  • получи висока начална и крайна устойчивост
  • подобряване на плътност и якост на натиск
  • подобрява работата,, изпомпване и finishability
  • подобряване на издръжливостта и намаляване на пропускливостта
  • намаляване на пукнатини, прах и проблеми при отделяне
  • химическа устойчивост, например сулфат резистентност

Цимент и бетон Смесване

Недостатъчни резултати смесващи в лоши конкретни свойства.Когато става дума за подобрения в конкретни имоти, технологията на смесване е толкова важно, колкото бетон състав. Смесване е важна стъпка в производството на униформа, висококачествен бетон. Въпреки многобройните насоки и разпоредби, например DIN EN 206 покрива състава на бетон и неговите компоненти, самият процес на цимент смесване и бетонов е оставен на потребителя.
Това е от решаващо значение, че вода, цимент и добавки са равномерно диспергирани и разпределени до фин размер и агломерати са достатъчно диспергирани. Недостатъчни разпръскване или агломерати резултати в лоши конкретни свойства. Поради ниското съдържание на вода и висока доза на примеси, смесването на самоуплътняващ се бетон (SCC) и ултра висока якост бетон (UHPC) изисква дълго време за смесване, или по-ефективно смесване технология.

Наноматериали в бетон

По време на хидратацията на циментовите наномащабни продукти за хидратация, като калциеви хидрати, се образуват във втвърдяващия бетон. Наночастиците от силициев диоксид или нанотръби се превръщат в наночастици цимент по време на втвърдяването на бетона. По-малките частици водят до по-късо разстояние на частиците и по-плътен и по-малко порест материал. Това увеличава якостта на натиск и намалява пропускливостта.

Основен недостатък на наночастици прах и материали, обаче, е тенденцията към образуване на агломерати по време на омокряне и смесване. Ако отделните частици са добре диспергирана, агломерация намалява откритата повърхност на частиците, което води до ниско конкретни свойства.

Ultrasonicator за деагломерация на наночастици и надеждна и равномерна дисперсия на наноматериали в цимент и бетон

Ултразвуковият процесор UIP16000 е високоефективен хомогенизатор за дисперсия на цимент и бетон

Кликнете тук, за да научите повече за предимствата на ултразвуков смесване на цимент пасти за сглобяеми, drycast и бетонови възли.

Ултразвукова Смесване на наноматериали

Ultrasonication е много ефективно средство за смесване, диспергиране и деагломерация. Картината по-долу показва типичен резултат от ултразвукова диспергиране на изпарен силициев диоксид във вода.

Ултразвукова смесване на димните газове Sulica (Micro силициев диоксид)

Като се започне (зелен крива) в размер на агломерат на частиците на повече от 200 микрона (D50) повечето от частиците се намалява до по-малко от 200 нанометра.

Ултразвукова Смесване Във всички други

Hielscher предлага ултразвуков смесване устройства за използване в областта на изследванията и пълна преработка мащаб.

Sonicators за лабораторни изследвания и развитие

Hielscher ултразвукови лабораторни хомогенизатори са перфектният инструмент за смесване за научноизследователска и развойна дейност в лабораторен мащаб. Hielscher лаборатория соникатори обикновено се използват за ултразвуково смесване на малки партиди. Hielscher ултразвукови хомогенизатори предлагат точен контрол на параметрите и отлична възпроизводимост за подготовката на мащаба. Това го прави лесно да се смесват различни формулировки и да се определи въздействието на интензивността на ултразвук и продължителността на ултразвук.

Ултразвукова Inline смесване в производството

Бетон готов за употребаУлтразвуковото оборудване за смесване, необходимо за мащабиране, може да се определи точно въз основа на лабораторния тест. За обработка на големи обемни потоци от цимент или бетон, високопроизводителните ultrasonicators обикновено работят в режим на непрекъснат поток, използвайки проточни реактори. Това позволява изключително равномерно смесване и безупречна обработка на пасти и суспензии – дори с много висок вискозитет.

Ултразвукова дисперсия на нано-силициев диоксид: Ултразвуковият хомогенизатор Hielscher UP400St разпръсква силициевите наночастици бързо и ефективно в единна нано-дисперсия.

Ултразвукова дисперсия на Нано-Силициев диоксид с помощта на ултразвуков ултразвукОВ UP400St

Миниатюра на видео

Таблицата по-долу ви дава индикация за приблизителния капацитет за обработка на нашите ultrasonicators в зависимост от обема на партидата или дебита, който трябва да бъде обработен:

Партида том Дебит Препоръчителни Devices
1 до 500mL 10 до 200 ml / мин UP100H
10 до 2000mL 20 до 400 ml / мин Uf200 ः т, UP400St
00,1 до 20L 00,2 до 4 л / мин UIP2000hdT
10 до 100L 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
от 15 до 150L 3 до 15L/min UIP6000hdT
п.а. 10 до 100 L / мин UIP16000
п.а. по-голям струпване на UIP16000

Свържете се с нас! / Попитай ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, за да изиска допълнителна информация за ултразвуков миксер, приложения, свързани с цимент, технически данни и цени. Ще се радваме да обсъдим процеса на смесване на цимент с вас и да ви предложим ултразвуков миксер с високо срязване, отговарящ на вашите изисквания!









Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


Литература / Препратки


Вградено смесване на цимент с помощта на соникатор

Ултразвукова смесване - диаграмаHielscher ултразвукови миксери обикновено са инсталирани в онлайн. Материалът се вкарва в съда за ултразвукова реактор. Там той е подложен на интензивен ултразвукова кавитация. Пътека ултразвук елиминира по преминаване като всички частици преминават в смесителната камера, след определена траектория. Ето защо, ултразвук обикновено измества кривата на разпределение на размера на частиците, вместо да го разширява.

Здрава и лесна за почистване

Ултразвукова Flow Cell реактор от неръждаема стомана за соникация на течности.Ултразвуков смесителен реактор се състои от клетката на потока и sonotrodes. Не са необходими лагери. Реакторите с поточни клетки (неръждаема стомана) имат прости геометрии и могат лесно да бъдат разглобени и почистени. Няма малки отвори или скрити ъгли.

Други приложения на Ultrasonics за цимент и бетон

Използването на ултразвукови устройства Hielscher при приготвянето на цименти и бетони не се ограничава до смесването и диспергирането на циментови премикси или бетони. Ултразвукът е много ефективно средство за дегазиране на течности и суспензии. Това намалява броя и обема на газовите мехурчета, захванати в бетона след втвърдяване.
Ултразвукови сито шейкъри подобряване на производителността и качеството на пресяването на прах за малки частици. Hielscher предлага ултразвуково възбудени сита за лабораторни и промишлени приложения.

Бетон предварителна информация

Бетонът се състои от цимент, например портланд цимент и други циментови материали, като летлива пепел и шлаков цимент, агрегат (чакъл, варовик, гранит, пясък), вода и химически добавки. Типичните добавки включват ускорители или забавители, пластификатори, пигменти, силициев диоксид или метакаолин с висока реактивност (HRM). Микросилициевият диоксид е типична добавка в бетона. Недостатъкът му е относително високата му цена и замърсяването, засягащо здравето на операторите и работниците.

Ще се радваме да обсъдим вашия процес.

Да се свържем.