Ultraheli segamine kõrgefektiivseks betooniks

Mikro- ja nanosilika või nanotorude kasutamine suurendab kõrgjõudlusega betooni survetugevust. Ultraheli kasutamine on tõhus vahend tsemendi või betooni nanomaterjalide segamiseks, niisutamiseks ja hajutamiseks.
 

Tööstuslik tsemenditehasMikroränidioksiidi kasutatakse tänapäeval betoonis laialdaselt, mis toob kaasa suurema survetugevuse või vee- ja kemikaalikindlad betoonid. See võib vähendada materjalikulusid ja energiatarbimist. Uued nanomaterjalid, nagu nano-ränidioksiid või nanotorud, parandavad veelgi vastupidavust ja tugevust. Kuid selleks, et kasutada ära nanomaterjalide täielikku potentsiaali, on vaja usaldusväärset ja tõhusat dispersioonitehnikat. Sondi tüüpi sonikaatorid on kõige usaldusväärsem ja tõhusam tehnika nanodispersiooni tekitamiseks isegi väga viskoossetes ja pastataolistes lägades, nagu tsement ja betoon.

Mikrofiini tsemendi dispersioon ultraheli segistitega

Draganovići uurimisrühm esitleb teadusartiklit, autorid uurivad mikrofiini tsementmördi dispersiooni ultrahelitehnoloogia ja tavapäraste laboratoorsete lahustajate abil. Uuringu eesmärk on võrrelda ultraheli jõudlust – uuringus konkreetselt sonikaator UP400St – traditsiooniliste mördi dispersioonimeetoditega.

Teadlased viisid läbi rea katseid, kasutades erinevaid dispersioonitehnikaid, et hinnata mikrofiini tsemendiosakeste osakeste osakeste osakeste suuruse jaotust (PSD) ja zeta potentsiaali. Dispersioonitehnikad hõlmavad ultraheliravi UP400St sonikaatori, kiirete laboratoorsete lahustajate ja mõlema meetodi kombinatsiooni abil.

Ultraheli dispergeerija MultiSonoReactor, millel on 16 000 vatti hajutamisvõime nanoosakeste segamiseks tsemendipasta.

MultiSonoReactor MSR-4: Ultraheli inline dispersioon suure jõudlusega tsemendi ja betooni tööstuslikuks inline tootmiseks.

Tulemused näitasid, et ultraheli dispersioon, kasutades sonikaatorit UP400St, saavutas oluliselt parema osakeste suuruse jaotuse võrreldes tavaliste laboratoorsete lahustajatega. Sonikaator UP400St vähendab tõhusalt mikrofiini tsemendiosakeste aglomeratsiooni ja toodab homogeensemat ja stabiilsemat mördi suspensiooni. Ultraheliravi parandab väiksemate osakeste jaotust, mille tulemuseks on kitsam osakeste suuruse jaotusvahemik.
 

Ülipeen tsementsüstmördi on kõige tõhusam ja usaldusväärselt hajutatud, kasutades Hielscheri sonikaatorit UP400S. Võrdlevas uuringus paistis sondi tüüpi sonikaator selgelt silma rootor-staatori dispergeerija ja kettalahustajaga.

Võrreldud dispersioonimeetodid: Vma-Getzmann Dispermat CV-3 lahustaja, mis on varustatud 90 mm ketta ja rootor-staatorisüsteemiga. Hielscher UP400St ultraheli seade varustatud H22 sonotrode'iga.
(Uuring ja pildid: ©Draganovic et al., 2020)

 
Lisaks parandab ultraheli kasutamine koos tavapäraste laboratoorsete lahustajatega veelgi dispersiooni efektiivsust, saavutades veelgi peenema osakeste suuruse jaotuse võrreldes ainult ultraheliraviga. Kombineerituna tagab ultrahelitöötlus mikro-segamise ja nano-dispersiooni, samas kui lahustaja aitab kaasa makro-segamisele, tagades, et kõik osakesed ultraheli kavitatsioonitsooni. See võimaldab paremini kontrollida mikropeentsemendi mördi osakeste suuruse jaotust (PSD) ja zeta potentsiaali partii kasutamisel. Voolurakureaktori kasutamisel läbib osakeste suspensioon automaatselt kavitatsioonilise kuuma punkti tsooni, nii et täiendav segamine on üleliigne.

Üldiselt toob uuring esile sonikaatori UP400St suurepärase jõudluse mikrofiini tsementmördi hajutamisel. Ultraheliravi, eriti kui see on kombineeritud tavapäraste laboratoorsete lahustajatega, pakub väga tõhusat ja tõhusat meetodit mikropeentsemendiosakeste ühtlase ja stabiilse suspensiooni saavutamiseks.

Väärib märkimist, et artiklis esitatakse põhjalik võrdlus ultraheli- ja tavapäraste dispersioonimeetodite vahel, rõhutades ultrahelitöötluse paremat jõudlust mördi dispersioonis.
(vrd Draganović et al., 2020)
 

Ultraheli homogeniseerimine andis parimad tulemused portlandtsemendi podagra dispersioonile võrreldes kettaga varustatud laborisegistiga ja rootor-staatori segistiga.

Ultraheli homogenisaator UP400St võrreldakse tsemendimördi dispersioonitõhusust tavalise kettaga varustatud laborisegistiga ja kasutades rootor-staatori tehnikat. Uuring näitas, et ultraheli dispersioon ei ole mitte ainult tõhus meetod, vaid on isegi parem kui rootor-staatori tehnikat kasutav segisti.
(uuring ja graafik: © Draganović et al., 2020)

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


 

Video näitab grafiidi ultraheli segamist ja hajutamist 250 ml epoksüvaigus (Toolcraft L), kasutades ultraheli homogenisaatorit (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics teeb seadmeid grafiidi, grafeeni, süsinik-nanotorude, nanokiudude või täiteainete hajutamiseks laboris või suuremahulistes tootmisprotsessides. Tüüpilised rakendused on nanomaterjalide ja mikromaterjalide dispergeerimine funktsionaliseerimisprotsessi ajal või vaigudeks või polümeerideks hajutamiseks.

Segage epoksüvaik grafiidi täiteainega, kasutades ultraheli homogenisaatorit UP400St (400 vatti)

Video pisipilt

 

Konkreetne uurimis- ja arendustegevus

Konkreetne uurimus otsib materjale ja protsesse selleks, et:

  • vähendada materjalikulusid ja energiakulusid
  • saavutada kõrge esialgne ja lõplik vastupanu
  • parandada tihedust ja survetugevust
  • parandada töökindlust, pumpatavust ja viimistlusvõimet
  • parandab vastupidavust ja vähendab läbilaskvust
  • vähendada kokkutõmbumisvastaseid pragusid, tolmutamist ja sulamisprobleeme
  • keemiline vastupidavus, nt sulfaatkindlus

Tsement ja betooni segamine

Ebapiisav segamine põhjustab madalama betooni omadusi.Betooni omaduste parandamisel on segamistehnoloogia sama tähtis kui betooni koostis. Segamine on oluline samm ühetaolise, kõrgekvaliteedilise betooni tootmisel. Kuigi paljud juhised ja eeskirjad, nagu näiteks DIN EN 206, käsitlevad betooni ja selle komponentide koostist, jäetakse tegeliku protsessi tsemendimüki ja betooni segamine kasutajale.
On otsustava tähtsusega see, et vesi, tsement ja lisandid oleksid ühtlaselt hajutatud ja levitatud mastaapi ulatuses ning aglomeraadid on piisavalt dispergeeritud. Ebapiisav dispergeerimine või deagglomeration põhjustab betooni halvemaid omadusi. Madalate veesisalduste ja lisandite suurte annuste tõttu on tihendusbetoon (SCC) ja ülitugev betoon (UHPC) segamine nõuab pikemat segamisaega või efektiivsemat segamistehnoloogiat.

Nanomaterjalid betoonis

Tsemendi hüdratatsiooni ajal moodustuvad kõvenevas betoonis nanoskaala hüdratatsiooniproduktid, näiteks kaltsiumhüdraadid. Ränidioksiidi või nanotorude nanoosakesed muutuvad betooni tahkestumise ajal tsemendi nanoosakesteks. Väiksemad osakesed põhjustavad lühemat osakeste kaugust ning tihedamat ja vähem poorset materjali. See suurendab survetugevust ja vähendab läbilaskvust.

Kuid nanosakesi sisaldavate pulber ja materjalide peamine puudus on tendents moodustada aglomeraate niisutamise ja segamise ajal. Kui üksikud osakesed pole hästi hajutatud, vähendab aglomeratsioon avatud osakeste pinda, mis viib betooni madalamate omaduste poole.

Ultrasonikaator nanoosakeste deagglomeratsiooniks ja nanomaterjalide usaldusväärseks ja ühtlaseks hajutamiseks tsemendiks ja betooniks

Ultraheli protsessor UIP16000 on suure jõudlusega homogenisaator tsemendi ja betooni hajutamiseks

Klõpsake siin, et saada lisateavet eelpuhastuse, kuivpinna ja betoontaimede tsemendipastade ultraheliga segamise kohta.

Nanomaterjalide ultraheli segamine

Ultraheli on väga tõhus vahend segamiseks, hajutamiseks ja deagglomeratsiooniks. Allolev pilt näitab aurustatud ränidioksiidi ultraheli hajutamise tüüpilist tulemust vees.

Sulica ultraheli segamine (mikro ränidioksiid)

Enam kui 200 mikronit (D50) aglomeraadi suuruse (roheline kõver) osakeste suurus oli väiksem kui 200 nanomeetrit.

Ultraheli segamine mis tahes skaalal

Hielscher pakub ultraheli segamisseadmeid, mida kasutatakse teadusuuringute ja täieliku skaala töötlemiseks.

Sonikaatorid laboratoorsete uuringute ja arendustegevuse jaoks

Hielscheri ultraheli laboratoorsed homogenisaatorid on ideaalne segamisvahend teadus- ja arendustegevuseks laboritasandil. Hielscheri labori sonikaatoreid kasutatakse tavaliselt väikeste partiide ultraheli segamiseks. Hielscheri ultraheli homogenisaatorid pakuvad täpset parameetrite kontrolli ja suurepärast reprodutseeritavust skaala ettevalmistamiseks. See muudab erinevate ravimvormide segamise lihtsaks ja määrab ultraheliuuringu intensiivsuse ja ultrahelitöötluse kestuse.

Ultraheli inline segamine tootmises

Betoon kasutamiseks valmisSuurendamiseks vajalikke ultraheli segamisseadmeid saab määrata täpselt laboratoorse testi põhjal. Suure mahuga tsemendi- või betoonivoogude töötlemiseks kasutatakse suure jõudlusega ultrasonikaatoreid tavaliselt pideva voolu režiimis, kasutades läbivoolureaktoreid. See võimaldab väga ühtlast segamist ning pastade ja läga veatut töötlemist – isegi väga kõrge viskoossusega.

Nano-Ränidioksiidi ultraheli dispersioon: Hielscheri ultraheli homogenisaator UP400St hajutab ränidioksiidi nanoosakesed kiiresti ja tõhusalt ühtlaseks nano-dispersiooniks.

Nano-Ränidioksiidi ultraheli dispersioon ultraheliaatori UP400St abil

Video pisipilt

Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest sõltuvalt töödeldava partii mahust või voolukiirusest:

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
1 kuni 500 ml 10 kuni 200 ml / min UP100H
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 kuni 20 l 0.2 kuni 4 l / min UIP2000hdT
10 kuni 100 l 2 kuni 10 l / min UIP4000hdT
15 kuni 150 l 3 kuni 15 l/min UIP6000hdT
e.k. 10 kuni 100 l / min UIP16000
e.k. suurem klastri UIP16000

Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Küsige lisateavet

Palun kasutage allolevat vormi, et taotleda lisateavet ultraheli segisti, tsemendiga seotud rakenduste, tehniliste andmete ja hindade kohta. Meil on hea meel arutada teiega teie tsemendi segamise protsessi ja pakkuda teile ultraheli kõrge nihkega segistit, mis vastab teie nõuetele!









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Kirjandus/viited


Tsemendi tekstisisene segamine sonikaatori abil

Ultraheli segamine - voolukavaHielscheri ultraheli segurid on tavaliselt paigaldatud rida. Materjal pumbatakse ultraheli reaktori anumasse. Seal on see intensiivse ultraheli kavitatsiooniga. Inline ultrahelitöötlus kõrvaldab möödavoolu, kuna kõik osakesed suunavad segamiskambri kindlaksmääratud tee järgi. Seetõttu muudab ultrasonication pigem osakeste suuruse jaotuse kõvera kui selle laiendamise.

Tugev ja lihtne puhastada

Ultraheli voolu raku reaktor, mis on valmistatud roostevabast terasest vedelike sonikeerimiseks.Ultraheli segamisreaktor koosneb vooluelemendist ja sonotroodest. Laagreid pole vaja. Vooluelemendireaktoritel (roostevaba teras) on lihtsad geomeetriad ning neid saab hõlpsasti lahti võtta ja puhastada. Puuduvad väikesed avad või peidetud nurgad.

Muud rakendused ultraheli tsemendi ja betooni jaoks

Hielscheri ultraheli seadmete kasutamine tsementide ja betoonide valmistamisel ei piirdu tsemendi eelsegude või betoonide segamise ja dispergeerimisega. Ultraheli on väga tõhus vahend vedelike ja läga degaseerimiseks. See vähendab pärast kõvenemist betooni kinni jäänud gaasimullide arvu ja mahtu.
Ultraheli sõela loksutid parandada väikeste osakeste pulbri sõelumise läbilaskvust ja kvaliteeti. Hielscher pakub ultraheliga segatud sõelad laboratoorseteks ja tööstuslikeks rakendusteks.

Betooni taustteave

Betoon koosneb tsemendist, nt portlandtsemendist ja muudest tsementmaterjalidest, nagu lendtuhk ja räbutsement, täitematerjalist (kruus, lubjakivi, graniit, liiv), veest ja keemilistest lisanditest. Tüüpiliste lisandite hulka kuuluvad kiirendid või aeglustid, plastifikaatorid, pigmendid, ränidioksiidi suits või kõrge reaktiivsusega metakaoliin (HRM). Mikro-ränidioksiid on tüüpiline betooni segu. Selle puuduseks on suhteliselt kõrged kulud ja saastumine, mis mõjutab käitajate ja töötajate tervist.

Meil on hea meel arutada teie protsessi.

Võtame ühendust.