Vådformaling af cementpartikler med sonikatorer med sonde
Vådformaling af cementpartikler er en afgørende proces i produktionen af cement af høj kvalitet. Formålet er at reducere partikelstørrelsen for at forbedre cementens egenskaber, såsom dens reaktivitet og styrke. Traditionelle formalingsteknikker, såsom kugleformaling, har været anvendt i vid udstrækning til dette formål. Siden de betydelige fordele ved ultralydsvådformaling blev opdaget, har især sonikatorer med sonde imidlertid erstattet konventionelle formalingsmetoder. Hielschers sonikatorer overgår andre formalingsteknikker og anvendes med succes fra forskning med bordmodeller til industriel cementproduktion med høj produktionskapacitet.
Sammenligning af metoder til dispergering af cement: dissolveren Vma-Getzmann Dispermat CV-3, et rotor-stator-system (R/S) og sonikatoren UP400St fra Hielscher.
(Undersøgelse og billeder: ©Draganovic et al., 2020) Læs mere om denne sammenlignende undersøgelse her!
Sonikator UIP16000 til formaling og dispergering af byggematerialer såsom cement, geopolymerer eller beton.
Ultralydsformaling af cementpartikler med sonikatorer med sonde
Sonikatorer med sonde, også kendt som ultralydshomogenisatorer, anvender ultralyd med høj intensitet til at fremkalde akustisk kavitation i et flydende medium, f.eks. en cementsuspension. Ultralydskavitation genererer intense mikrostråler, chokbølger og forskydningskræfter, som effektivt findeler cementpartikler. De vigtigste fordele ved ultralydsformaling omfatter:
- Øget effektivitet: Ultralydsformaling er yderst effektiv til at reducere partikelstørrelsen. Akustisk kavitation skaber intense lokale kræfter, som hurtigt kan findele cementpartikler uden behov for overdreven mekanisk energi.
- Temperaturstyring: Under ultralydsvådformaling kan procestemperaturen overvåges og styres præcist. Dette er særligt vigtigt for cementpartikler, da overdreven varme kan ændre deres egenskaber.
Læs mere om temperaturstyring under ultralydsbehandling! - Ensartet partikelfordeling: Ultralydsformaling sikrer en mere ensartet partikelstørrelsesfordeling, hvilket forbedrer slutproduktets kvalitet og ydeevne.
- Ingen formalingsmedier: Da ultralydsformaling ikke er afhængig af formalingsmedier, er der ikke behov for at rengøre og udskifte formalingsperler eller -kugler.
- Skalerbarhed: Ultralydsformaling med sonikatorer med sonde kan skaleres fuldstændigt lineært til enhver behandlingskapacitet. Med sonikatorer i forskellige effektklasser – fra bordmodeller til forskning til store industrielle ultralydshomogenisatorer til produktion med høj kapacitet – kan Hielscher Ultrasonics tilbyde dig den ideelle sonikator til din vådformalingsanvendelse.
Sammenligning af ultralydsformaling, perleformaling, rotor-stator-blandere og bladblandere med høje forskydningskræfter til reduktion af cementpartiklers størrelse
| Egenskab | Ultralydsformaling (sonikatorer med sonde) | Perleformaling | Rotor-stator-blandere | Bladblandere med høje forskydningskræfter |
|---|---|---|---|---|
| Effektivitet | Høj | Moderat | Moderat | Lav |
| Varmeudvikling | Lav | Høj | Høj | Høj |
| Ensartethed af partikelstørrelse | Høj | Moderat | Moderat | Lav |
| Risiko for kontaminering | Lav (ingen formalingsmedier) | Høj (på grund af formalingsmedier) | Moderat | Lav |
| Skalerbarhed | Høj (fås i forskellige størrelser) | Moderat | Moderat | Lav |
| Vedligeholdelse | Lav (få bevægelige dele, ingen formalingsmedier) | Høj (slitage på medierne) | Moderat | Lav til moderat |
| Behandlingshastighed | Hurtig | Moderat til langsom | Moderat | Moderat |
| Energiforbrug | Moderat | Højt | Moderat | Moderat |
| Fleksibilitet | Høj (forskellige anvendelser) | Moderat (specifikt til reduktion af partikelstørrelse) | Moderat (blanding og emulgering) | Lav (kun blanding) |
| Industriel anvendelse | Høj (bredt anvendelig) | Moderat | Moderat | Lav |
Højintensitetssonikeringens (PUS) indflydelse på mørtelprismers trykstyrke
Højtydende sonikatorer til vådformaling af cementpartikler
Hielschers højtydende sonikatorer er ideelle til vådformaling af cement på grund af deres overlegne effektivitet ved reduktion af partikelstørrelse gennem ultralydskavitation, hvilket sikrer en ensartet partikelfordeling. Med præcis processtyring kan du optimere ultralydsformalingsprocessen til den ønskede cementpartikelstørrelse og den højeste energieffektivitet. Derudover er Hielschers sonikatorer skalerbare og alsidige og fås både som bordmodeller og industrielle modeller, hvilket gør dem velegnede til forskellige produktionsskalaer fra forskning til industrielle anvendelser med høj kapacitet.
Hielschers sonikatorer er de mest avancerede ultralydshomogenisatorer på markedet. Udnyt fordelene ved Hielschers sonikatorer!
Bordsonikator UIP1000hdT til vådformaling af cementpartikler
- høj effektivitet
- den nyeste teknologi
- pålidelighed & robusthed
- justerbar, præcis processtyring
- batch & inline
- til ethvert volumen
- intelligent software
- smarte funktioner (f.eks. programmerbarhed, datalogning, fjernstyring)
- nem og sikker betjening
- lavt vedligeholdelsesbehov
- CIP (rengøring på stedet)
Design, fremstilling og rådgivning – kvalitet fremstillet i Tyskland
Hielschers ultralydsapparater er kendt for deres højeste kvalitets- og designstandarder. Robusthed og nem betjening muliggør problemfri integration af vores ultralydsapparater i industrielle anlæg. Hielschers ultralydsapparater håndterer let barske forhold og krævende miljøer.
Hielscher Ultrasonics er en ISO-certificeret virksomhed og lægger særlig vægt på højtydende ultralydsapparater med den nyeste teknologi og brugervenlighed. Hielschers ultralydsapparater overholder naturligvis CE-kravene og opfylder kravene fra UL, CSA og RoHs.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet:
| Batchvolumen | Volumenstrøm | Anbefalede apparater |
|---|---|---|
| 1 til 500mL | 10 til 200mL/min | UP100H |
| 10 til 2000mL | 20 til 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 til 20L | 0,2 til 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 til 150L | 3 til 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 til 150L | 3 til 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 til 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | større | klynge af UIP16000 |
Sonikator med sonde UP400ST til dispergering af mikrofint cementinjektionsmateriale
(Undersøgelse og billede: ©Draganovic et al., 2020)
Litteratur / referencer
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Peters, Simone (2017): The Influence of Power Ultrasound on Setting and Strength Development of Cement Suspensions. Doctoral Thesis Bauhaus-Universität Weimar, 2017.
- N.-M. Barkoula, C. Ioannou, D.G. Aggelis, T.E. Matikas (2016): Optimization of nano-silica’s addition in cement mortars and assessment of the failure process using acoustic emission monitoring. Construction and Building Materials, Volume 125, 2016. 546-552.
- Mahmood Amani, Salem Al-Juhani, Mohammed Al-Jubouri, Rommel Yrac, Abdullah Taha (2016): Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils. Advances in Petroleum Exploration and Development Vol. 11, No. 2; 2016.
- Amani, Mahmood; Retnanto, Albertus; Aljuhani, Salem; Al-Jubouri, Mohammed; Shehada, Salem; Yrac, Rommel (2015): Investigating the Role of Ultrasonic Wave Technology as an Asphaltene Flocculation Inhibitor, an Experimental Study. Conference: International Petroleum Technology Conference 2015.
Værd at vide
Hvad er cement?
Cement er et bindemateriale, der anvendes i byggeri, og som består af en blanding af kalkholdige, siliciumholdige, aluminiumholdige og jernholdige materialer. Når det blandes med vand, danner det en pasta, der hærder over tid og giver konstruktionen styrke og stabilitet. Cementpartikler er den fint formalede pulverform af cement, der opstår ved formalingsprocesser. Disse partikler spiller en afgørende rolle i hydratiseringsprocessen, som fører til cementens hærdning og styrkeudvikling i byggeanvendelser.
Hvorfor er vådformaling af cementpartikler vigtig?
Vådformaling af cementpartikler er vigtig, fordi den reducerer partikelstørrelsen og dermed øger cementens reaktivitet og styrke. Denne proces forbedrer cementens ensartethed og kvalitet, hvilket fører til bedre ydeevne i byggeanvendelser.
Hvad er mørtel?
Et mørtelprisme er et rektangulært prøvelegeme fremstillet af en blanding af cement, sand og vand, som almindeligvis anvendes til at teste mørtels styrke og holdbarhed. Disse prismer fremstilles typisk med standardiserede dimensioner og testes under laboratorieforhold for at bestemme mørtelblandingens tryk- og bøjningsstyrke.
Hvad er et mørtelprisme?
Mørtel er et byggemateriale, der består af cement, sand og vand. Cement fungerer som det primære bindemiddel i mørtel og giver den klæbende egenskaber, når den blandes med sand og vand. Mørtel bruges til at binde byggematerialer såsom mursten, natursten og betonblokke sammen, udfylde mellemrummene mellem dem og give konstruktionen stabilitet. Cementen i mørtlen hærder og opnår styrke over tid gennem hydratisering, hvorved der dannes en fast og holdbar matrix, som holder de øvrige bestanddele sammen.
Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer til blandingsanvendelser, dispergering, emulgering og ekstraktion i laboratorie-, pilot- og industriskala.
Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer fra laboratoriestørrelse til industristørrelse.