Hielscher Ultralydsteknologi

Ultrasonic Blanding af cementpasta Til Beton

Ultralydblandingen af ​​cementpasta giver store fordele til præfabrikerede støbe-, tørstråle- og betonplanter. Dette omfatter: Kortere start- og slutindstillet tid, lavere dosering af superplasticizer, hurtigere og mere komplet hydration samt højere trykstyrke.
Traditionelle betonblandingsteknologier, som f.eks “on-road-blanding” eller roterende blandere tilvejebringer utilstrækkelig blandingsvirkning til at sprede agglomerater af cementpartikler og andre cementmaterialer, såsom flyveaske eller Silica. Mens de ydre partikler af sådanne agglomerater udsættes for vand, forbliver indre partikeloverflader tørre. Dette resulterer i langsom og ufuldstændig hydrering.

Fordele ved ultralydsmixingsteknologi

Ultralyd dispergering er den mest avancerede teknologi til deagglomerat og spredes mikronstørrelse og nanostørrelsesmaterialer i væsker. Ultralydblanding bruger kavitational shear-kræfter, som er mere effektive ved blanding af fine materialer end konventionelle roterende blandere og rotor-statorblandere. Til cement, Silica, flyveaske, pigmenter eller CNT, resultaterne af disse materialer er signifikant øget med ultralyd dispergering, da det forbedrer partikelfordelingen og kontakt med vand.
Under hydrering – Reaktionen af ​​cement med vand – C-S-H-faser vokser nålagtige strukturer. Billederne nedenfor viser mikrostrukturen i cementpasta efter 5 timer hydrering. I den ultralydede cementpasta er C-S-H-faserne næsten 500 nm lange, mens C-S-H-faserne i den usonikerede pasta kun er omkring 100 nm.

Hielscher's ultrasonic dispersion technology improves cement precasts.

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Mikrostruktur af cementpasta efter 5 timer hydreringstid
med ultralydbehandling
uden ultralydbehandling
Mikrostruktur af cementpasta efter ultralydbehandling og 5 timer Mikrostruktur af cementpasta uden ultralydbehandling og 5 timer
Portland cement pasta (CEM I 42,5 R), C. Rössler (2009) – Bauhaus Universitet Weimar

Ultralydskavitationsblandingen fører til hurtigere vækst af C-S-H-faser.

Hydrationstemperatur

Indflydelse af Power Ultrasonication (PUS) på Time Temperature Curves of Cement Pastes

Kompressionsstyrke

Indflydelse af Power Ultrasonication (PUS) på kompressionsstyrke af Mortar Prisms

Ultralydspulshastighed

Indflydelse af Power Ultrasonication (PUS) på ultralydspulshastigheden af ​​hydrerende cementpastaer

C. Rössler (2009)

Væksten af ​​C-S-H-faser korrelerer med temperaturen i cementpastaen i hydreringsperioden (klik på højre grafik). I den ultralydblandede cementpasta hydrering starter ca. en time tidligere. Tidligere hydrering korrelerer med tidligere stigning i kompressionsstyrken (klik højre grafisk). Den øgede hydratationshastighed kan også måles ved hjælp af ultralydspulshastigheden.

Især for for- og tørstøbt beton fører dette til væsentligt kortere tid, indtil støbebetonen kan tages fra støbeformen. Undersøgelser af Bauhaus Universitet (Tyskland) viste følgende reduktion af fastsatte tidspunkter.

Reference Diff. Power Ultralyd
Indledende sæt 5 timer 15 min -29 3 timer 45 min
sidste sæt 6 timer 45 min -33% af 4 timer 30 min
slump 122 mm (4,8″) + 30% 158 mm (6,2″)

En anden interessant fordel ved ultralydsblanding er indflydelsen på fluiditeten. Som vist i tabellen ovenfor, er nedgang i stigningen med ca. 30%. Dette kan tillade reduceret dosering af superplastificeringsmidler.

Processintegration af ultralydsmixere

Hielscher tilbyder ultralydsmixere til effektiv dispersion af cement, Silica, flyveaske, pigmenter eller CNT. For det første bør ethvert tørt materiale forblandes med vand for at danne en høj koncentration – endnu pumpbar pasta. Hielscher ultralydsblanderen deagglomererer og dispergerer partiklerne ved anvendelse cavitational klippe. Som følge heraf er hele overfladen af ​​hver partikel helt udsat for vand.

Ultralydbehandling af cementpasta

I tilfælde af cementpasta starter hydrering efter ultralydbehandling. Derfor bør Hielscher ultralydblanderen bruges inline, da cementpastaen ikke kan opbevares i lange perioder. Skematisk tegning nedenfor illustrerer processen. I et næste trin tilsættes aggregatet, såsom sand eller grus, og blandes med cementpastaen. Da cementpartiklerne allerede er godt dispergeret på dette stadium, blander cementpastaen godt sammen med aggregatet. Betonen er så klar til at blive fyldt i formeforme eller til transport. En opbrudsbeholder ved siden af ​​ultralydsblanderen kan bruges til at behandle mere kontinuerligt i tilfælde af ustabil betonbehov.

Ultralyd inline blanding af cement til præfabrikeret fremstilling

Ultrasonic Dispersing af Silica, Fly Ash og Nanomaterialer

Ultralyd inline blanding af cement til præfabrikeret fremstillingDispersionen af Silica, flyveaske, pigmenter eller andre nanomaterialer, såsom carbon nanorør, kræver andre procesintensiteter og energiniveauer. Af denne grund anbefaler vi en separat ultralydsblander til fremstilling af en godt spredt gylle / pasta, som derefter tilsættes til betonblandingen. Klik på ovenstående grafik for en skematisk tegning af denne proces.

Beton klar til brugDet ultralydblandingsudstyr, der er nødvendigt til opskalering, kan bestemmes nøjagtigt baseret pilotskalaundersøgelser ved hjælp af a UIP1000hd sæt (1.000 watt). Tabellen nedenfor viser generelle enhedshenstillinger afhængigt af batchvolumen eller strømningshastighed for cementpasta, der skal behandles.

Batch Volumen Strømningshastighed Anbefalede enheder
0.1 til 10 l 0.2 til 2L / min UIP1000hd UIP1500hd
10 til 50 liter 2 til 10 l / min UIP4000
na 10 til 50 l / min UIP16000
na større klynge af UIP16000

Med op til 16kW ultralydsblandingskraft pr. Enkelt enhed, tilbyder Hielscher den forarbejdningseffekt, der kræves til applikationer med høj lydstyrke. Denne teknologi er let at teste og skalaer op lineært.

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular, hvis du ønsker at anmode om yderligere oplysninger om ultralydshomogenisering. Vi vil være glade for at tilbyde dig en ultralyds-system opfylder dine krav.









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Ultralyd disperger forbedrer forarbejdning og kvalitet af cement.

Ultralydinline Mixer (UIP1000hdT)

Litteratur / Referencer