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 giver utilstrækkelig blandingsvirkning til at sprede agglomerater af cementpartikler og andre cementholdige materialer, såsom flyveaske eller silica. Mens de ydre partikler af sådanne agglomerater udsættes for vand, forbliver de indre partikeloverflader tørre. Dette resulterer i langsom og ufuldstændig hydrering.

Fordele ved ultralydblandingsteknologi til beton

Ultralyddispergering er den mest avancerede teknologi til at deagglomerere og sprede mikron-størrelse og nano-størrelse materialer i væsker. Ultralydblanding bruger kavitationelle forskydningskræfter, der er mere effektive til blanding af materialer i fin størrelse end konventionelle roterende blandere og rotor-statorblandere. For cement, silica, flyveaske, pigmenter eller CNT'er øges ydeevnen af disse materialer signifikant ved ultralyddispergering, da det forbedrer partikelfordelingen og kontakten 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.
 

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


High-perfromance sonicator UIP16000 til højvolumenprocesser såsom cementblanding eller geopolymerisering til fremstilling af byggematerialer.

Sonikator UIP16000hdT til dispergering af byggematerialer såsom cement, geopolymerer eller beton.

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

 
Blanding ved ultralydsinduceret kavitation fører til hurtigere vækst af CSH-faser.

 
Hydrationstemperatur

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

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

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

 

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.

Ultralyd disperger forbedrer forarbejdning og kvalitet af cement.

Ultralyd Inline Mixer UIP1000hdT til cementblanding i pilotanlægget

 

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 indstillede tider.

ReferenceDiff.Power Ultralyd
Indledende sæt5 timer 15 min-293 timer 45 min
sidste sæt6 timer 45 min-33% af4 timer 30 min
slump122 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 giver mulighed for reduceret dosering af superblødgørere.
 

Procesintegration af ultralydsblandere i cementproduktion

Hielscher tilbyder ultralydsblandere til effektiv dispergering af cement, silica, flyveaske, pigmenter eller CNT'er. For det første skal ethvert tørt materiale forblandes med vand for at danne en høj koncentration – endnu pumpbar pasta. Hielscher ultralydsblander, deagglomererer og dispergerer partiklerne ved hjælp af kavitationsforskydning. Som følge heraf udsættes hele overfladen af hver partikel fuldt ud for vand.

Ultralydbehandling af cementpasta

I tilfælde af cementpasta starter hydrering efter ultralydsbehandling. Derfor bør Hielscher ultralydsblander anvendes inline, da cementpastaen ikke kan opbevares i lange perioder. Den skematiske tegning nedenfor illustrerer processen. I det næste trin tilsættes aggregatet, såsom sand eller grus og blandes med cementpastaen. Da cementpartiklerne allerede er godt dispergeret på det tidspunkt, blandes cementpastaen godt med aggregatet. Betonen er derefter klar til at blive fyldt i præfabrikerede forme eller til transport. En break-up tank ved siden af ultralydsblanderen kan bruges til at behandle mere kontinuerligt i tilfælde af ustabil beton efterspørgsel.

Ultralyd inline blanding af cement til præfabrikeret fremstilling

Ultrasonic Dispersing af Silica, Fly Ash og Nanomaterialer

Ultralyd inline blanding af cement til præfabrikeret fremstillingDispergeringen af silica, flyveaske, pigmenter eller andre nanomaterialer, såsom kulstofnanorør, kræver andre forarbejdningsintensiteter og energiniveauer. Af denne grund anbefaler vi en separat ultralydsblander til at producere en godt spredt gylle / pasta, der derefter tilsættes til betonblandingen. Klik på grafikken ovenfor for en skematisk tegning af denne proces.

Beton klar til brugDet ultralydsblandingsudstyr, der er nødvendigt for opskalering, kan bestemmes nøjagtigt baseret på pilotskalatest ved hjælp af UIP1000hdT, som er en 1.000 watt kraftig pilotskala sonikator. Tabellen nedenfor viser generelle enhedsanbefalinger afhængigt af batchvolumen eller strømningshastighed for cementpasta, der skal behandles.

Batch VolumenStrømningshastighedAnbefalede enheder
0.1 til 10 l0.2 til 2L / minUIP1000hdT UIP1500hdT
10 til 50 liter2 til 10 l / minUIP4000hdT
15 til 150L3 til 15 liter/minUIP6000hdT
na10 til 50 l / minUIP16000
nastørreklynge af UIP16000

Med op til 16kW ultralydsblandingskraft pr. Enkelt ultralydssonde tilbyder Hielscher den processorkraft, der kræves til applikationer med stort volumen. Denne teknologi er nem at teste og skaleres lineært op.

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular til at anmode om yderligere oplysninger om Hielscher sonikatorer til cementforarbejdning, applikationsoplysninger og priser. Vi vil være glade for at diskutere din cementrelaterede proces med dig og tilbyde dig en kraftfuld sonikator, der opfylder dine krav!









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Hielscher's ultrasonic dispersion technology improves cement precasts.

Litteratur / Referencer


Vi vil være glade for at diskutere din proces.

Lad os komme i kontakt.