Ultrazvukový Míchání cementové kaše nabízí velký přínos pro prefabrikovaných tvarování, drycast a betonárky. To zahrnuje: Kratší počáteční a konečné nastavení času, nižší dávkování superplastifikátor, rychlejší a úplnější hydratace, jakož i vyšší pevnost v tlaku.

Tradiční betonové směsi technologie, jako je například “na silnici míšení” nebo rotační míchačky neposkytují dostatečný směšovací účinek k rozptýlení aglomerátů cementových částic a jiných cementových materiálů, jako je popílek nebo oxid křemičitý. Zatímco vnější částice těchto aglomerátů jsou vystaveny vodě, vnitřní povrchy částic zůstávají suché. To má za následek pomalou a neúplnou hydrataci.

Výhody ultrazvukové technologie míchání betonu

Ultrazvuková disperze je nejmodernější technologie pro deaglomeraci a rozptýlení mikronů a nano-size materiálů v kapalinách. Ultrazvukové míchání používá kavitační smykové síly, které jsou účinnější při míchání materiálů jemné velikosti než konvenční rotační míchačky a míchačky rotor-stator. U cementu, oxidu křemičitého, popílku, pigmentů nebo CNT se výkon těchto materiálů výrazně zvyšuje ultrazvukovou disperzí, protože zlepšuje distribuci částic a kontakt s vodou.
Během hydratace – reakce cementu s vodou – C-S-H-fáze roste jehlicovité struktury. Obrázky níže ukazují mikrostrukturu v cementové pasty po dobu 5 hodin hydratace. V působení ultrazvuku cementové pasty, že C-S-H-fáze jsou téměř 500 nm dlouhé, zatímco v unsonicated pasty, C-S-H-fáze jsou kolem 100 nm, pouze.
 

Mikrostruktura cementové pasty Po 5hrs Hydratace Time

s ultrazvukovým zpracováním	bez ultrazvukového zpracování
Portlandského cementu Paste (CEM I42.5R), C. Rössler (2009) – Bauhaus University Weimar

 
Ultrazvukové kavitační míchání vede k rychlejšímu růstu fází C-S-H.

 
hydratace Teplota

Vliv Power ultrazvuku (PUS) na časově teplotní křivky cementových past

 
kompresní síla

 
Ultrazvuk Pulse Velocity

Vliv Power ultrazvuku (PUS) na ultrazvukový impuls rychlosti Hydratace cementových past

Růst C-S-H-fáze koreluje s teplotou v cementové pasty v průběhu hydratační periody (tlačítko v pravém obrázku). V ultrazvukem smíšené cementové pasty se hydratace začíná cca. o hodinu méně, Dříve hydratace koreluje s dřívějším zvýšením stlačující síly (klikněte pravým grafiku). Zvýšená rychlost hydratace může být měřena rychlost ultrazvukového impulsu, také.

Zejména pro prefabrikovaný a drycast betonu, což vede k podstatně kratší doba do obsazení beton může být převzaty z formy. Studie Bauhaus univerzitě (Německo) ukázal následující zkrácení nastavených časů.

Dalším zajímavým přínosem ultrazvukové mísení je vliv na plynulost. Jak je uvedeno v tabulce výše, zvyšuje propad o cca 30 %. To umožňuje snížit dávkování superplastifikátorů.
 

Procesní integrace ultrazvukových míchaček do výroby cementu

Hielscher nabízí ultrazvukové mixéry pro efektivní dispergaci cementu, oxidu křemičitého, popílku, pigmentů nebo CNT. Za prvé, jakýkoli suchý materiál by měl být předem smíchán s vodou, aby se vytvořila vysoká koncentrace – přesto čerpatelná pasta. Hielscher ultrazvukový mixér, deaglomeruje a rozptyluje částice pomocí kavitačního střihu. Výsledkem je, že celý povrch každé částice je plně vystaven vodě.

Ultrazvukový zpracování cementové kaše

V případě cementové pasty začíná hydratace po ultrazvukovém zpracování. Proto by měl být ultrazvukový mixér Hielscher používán inline, protože cementová pasta nemůže být skladována po dlouhou dobu. Níže uvedený schematický výkres znázorňuje proces. V dalším kroku se přidá kamenivo, jako je písek nebo štěrk, a smísí se s cementovou pastou. Vzhledem k tomu, že částice cementu jsou již v této fázi dobře rozptýleny, cementová pasta se dobře mísí s kamenivem. Beton je pak připraven k plnění do prefabrikovaných forem nebo k přepravě. Rozbitá nádrž vedle ultrazvukového míchače může být použita k nepřetržitějšímu zpracování v případě nestabilní poptávky po betonu.

Ultrazvukový rozředění křemene, popílek a nanomateriály

Dispergace oxidu křemičitého, popílku, pigmentů nebo jiných nanomateriálů, jako jsou uhlíkové nanotrubice, vyžaduje další intenzity zpracování a energetické úrovně. Z tohoto důvodu doporučujeme samostatný ultrazvukový mixér pro výrobu dobře rozptýlené suspenze / pasty, která se pak přidává do betonové směsi. Klikněte prosím na obrázek výše pro schematický výkres tohoto procesu.

Ultrazvukové míchací zařízení potřebné pro zvětšení lze přesně určit na základě pilotních testů pomocí UIP1000hd set (1000 W), Níže uvedená tabulka ukazuje doporučení obecně zařízení v závislosti na objemu dávky nebo tok z cementové pasty, které mají být zpracovány.