Hielscher Ultrasonics
Keskustelemme mielellämme prosessistasi.
Soita meille: +49 3328 437-420
Lähetä meille sähköpostia: info@hielscher.com

Sementtipastan ultraäänisekoitus betonille

Sementtipastan ultraäänisekoitus tarjoaa suuria etuja elementtimuovaus-, kuivavalu- ja betonikasveille. Näitä etuja ovat lyhyemmät aloitus- ja loppuasetusajat, pienempi superpehmittimen annos, nopeampi ja täydellisempi nesteytys sekä suurempi puristuslujuus.

Perinteiset betonin sekoitustekniikat, kuten “Sekoittaminen tien päällä” tai pyörivät sekoittimet tarjoavat riittämättömän sekoitusvaikutuksen sementtihiukkasten ja muiden sementtimateriaalien, kuten lentotuhkan tai piidioksidin, agglomeraattien hajottamiseksi. Vaikka tällaisten agglomeraattien ulkohiukkaset altistuvat vedelle, sisähiukkasten pinnat pysyvät kuivina. Tämä johtaa hitaaseen ja epätäydelliseen nesteytykseen.

Betonin ultraäänisekoitustekniikan edut

Ultraäänidispergointi on edistynein tekniikka mikronikokoisten ja nanokokoisten materiaalien deagglomeroimiseksi ja hajottamiseksi nesteissä. Ultraäänisekoituksessa käytetään kavitaatioleikkausvoimia, jotka ovat tehokkaampia hienokokoisten materiaalien sekoittamisessa kuin tavanomaiset pyörivät sekoittimet ja roottori-staattorisekoittimet. Sementin, piidioksidin, lentotuhkan, pigmenttien tai CNT: iden osalta näiden materiaalien suorituskykyä lisätään merkittävästi ultraäänidispergointilla, koska se parantaa hiukkasten jakautumista ja kosketusta veden kanssa.

Nesteytyksen aikana - sementin reaktio veden kanssa - C-S-H-faasit kasvattavat neulamaisia rakenteita. Alla olevissa kuvissa näkyy sementtipastan mikrorakenne 5 tunnin nesteytyksen jälkeen. Ultrasonicated-sementtipastassa C-S-H-vaiheet ovat lähes 500 nm pitkiä, kun taas unsonicated-tahnassa C-S-H-vaiheet ovat noin 100 nm.

 

Tietopyyntö







Korkean perfromanssin sonikaattori UIP16000 suuren volyymin prosesseihin, kuten sementin sekoittamiseen tai geopolymerointiin rakennusmateriaalien valmistukseen.

Sonicator UIP16000hdT rakennusmateriaalien, kuten sementin, geopolymeerien tai betonin, hajottamiseen.

Sementtipastan mikrorakenne 5 tunnin hydratointiajan jälkeen
ultraäänikäsittelyllä
ilman ultraäänikäsittelyä

Sementtipastan mikrorakenne ultraäänikäsittelyn jälkeen ja 5 tuntia

Sementtipastan mikrorakenne ilman ultraäänikäsittelyä ja 5 tuntia
portlandsementtipasta (CEM I42.5R), C. Rössler (2009) – Bauhausin yliopisto Weimar

 
Sekoittaminen ultraäänen aiheuttamalla kavitaatiolla johtaa C-S-H-vaiheiden nopeampaan kasvuun.

 
Nesteytyslämpötila

Tehon ultrasonication (PUS) vaikutus sementtipastojen aika-lämpötilakäyriin

Tehon ultrasonication (PUS) vaikutus sementtipastojen aika-lämpötilakäyriin

 
Puristuslujuus

Tehon ultrasonication (PUS) vaikutus laastiprismojen puristuslujuuteen. Tutkimus suoritettiin käyttämällä Hielscher-sonikaattoria UIP1000hdT.

Tehon ultrasonication (PUS) vaikutus laastiprismojen puristuslujuuteen

 
Ultraäänipulssin nopeus

Tehon ultrasonication (PUS) vaikutus kosteuttavien sementtitahnojen ultraäänipulssinopeuteen

Tehon ultrasonication (PUS) vaikutus kosteuttavien sementtitahnojen ultraäänipulssinopeuteen

 

C-S-H-faasien kasvu korreloi sementtitahnan lämpötilan kanssa nesteytysjakson aikana (klikkaa oikealla oleva kuva). Ultraäänellä sekoitetussa sementtipastassa nesteytys alkaa noin tuntia aikaisemmin. Aikaisempi nesteytys korreloi aikaisemman puristuslujuuden kasvun kanssa. Lisääntynyt nesteytysnopeus voidaan mitata myös ultraäänipulssin nopeudella.

Ultraäänidispergointilaite parantaa sementin käsittelyä ja laatua.

Ultraääni inline-sekoitin (UIP1000hdT) teolliseen sementin sekoittamiseen jatkuvassa läpivirtauskäytössä.

 

Erityisesti betonielementtien ja kuivavalettujen betonien osalta tämä lyhentää huomattavasti aikaa, ennen kuin valettu betoni voidaan ottaa muotista. Bauhaus-yliopiston (Saksa) tutkimukset osoittivat seuraavaa asetettujen aikojen lyhenemistä.

Viittaus Diff. teho ultraääni
Alkuperäinen sarja 5 tuntia 15 minuuttia -29% 3 tuntia 45 minuuttia
Viimeinen sarja 6 tuntia 45 minuuttia -33% 4 tuntia 30 minuuttia
Romahdus 122 mm (4,8″) +30% 158 mm (6,2″)

Toinen mielenkiintoinen etu ultraäänisekoituksesta on vaikutus juoksevuuteen. Kuten yllä olevasta taulukosta näkyy, lasku kasvaa noin 30%. Tämä mahdollistaa superpehmittimien pienemmän annoksen.

 

Ultraäänisekoittimien prosessin integrointi sementin tuotantoon

Hielscher tarjoaa ultraäänisekoittimia sementin, piidioksidin, lentotuhkan, pigmenttien tai CNT: n tehokkaaseen dispergointiin. Ensinnäkin kaikki kuivat materiaalit on esisekoitettava veteen, jotta muodostuu korkean pitoisuuden mutta pumpattava tahna. Hielscherin ultraäänisekoitin deagglomeroituu ja hajottaa hiukkaset kavitaatioleikkauksella. Tämän seurauksena kunkin hiukkasen koko pinta altistuu täysin vedelle.

Sementtipastan ultraäänikäsittely

Sementtipastan tapauksessa nesteytys alkaa ultraäänikäsittelyn jälkeen. Siksi Hielscherin ultraäänisekoitinta tulisi käyttää inline, koska sementtipastaa ei voida säilyttää pitkiä aikoja. Alla oleva kaavio havainnollistaa prosessia. Seuraavassa vaiheessa lisätään aggregaatti, kuten hiekka tai sora, ja sekoitetaan sementtipastan kanssa. Koska sementtihiukkaset ovat jo hyvin dispergoituneet siinä vaiheessa, sementtipasta sekoittuu hyvin aggregaattiin. Betoni on sitten valmis täytettäväksi elementtimuotteihin tai kuljetettavaksi. Ultraäänisekoittimen vieressä olevaa hajoamissäiliötä voidaan käyttää jatkuvampaan käsittelyyn, jos betonin kysyntä on epävakaa.
Lue lisää sementtihiukkasten ultraäänideagglomeraatiosta!

Piidioksidin, lentotuhkan ja nanomateriaalien ultraäänidispergointi


Sementtipastan käsittely Hielscher-sonikaattoreilla jatkuvassa läpivirtausprosessissa.

Piidioksidin, lentotuhkan, pigmenttien tai muiden nanomateriaalien, kuten hiilinanoputkien, dispergointi vaatii muita prosessointitehoja ja energiatasoja. Tästä syystä suosittelemme erillistä ultraäänisekoitinta hyvin dispergoituneen lietteen / tahnan tuottamiseksi, joka sitten lisätään betoniseokseen. Napsauta yllä olevaa kuvaa saadaksesi kaavamaisen piirustuksen tästä prosessista.

Skaalaukseen tarvittavat ultraäänisekoituslaitteet voidaan määrittää tarkasti pilottimittakaavan testien perusteella käyttäen UIP1000hdT: tä, joka on 1,000 watin tehokas pilottimittakaavan sonikaattori. Alla olevassa taulukossa esitetään yleiset laitesuositukset käsiteltävän sementtipastan erätilavuudesta tai virtausnopeudesta riippuen.

Erän tilavuus Virtausnopeus Suositellut laitteet
0.1 - 10L 0.2–2 l/min UIP1000hdT, UIP1500hdT
10-50L 2 - 10L / min UIP4000hdT
15-150L 3 - 15L / min UIP6000hdT
n.a. 10 - 50L / min UIP16000
n.a. suurempi klusteri UIP16000

Jopa 16 kW: n ultraäänisekoitusteholla yhtä ultraäänianturia kohden Hielscher tarjoaa prosessointitehon, jota tarvitaan suurikokoisiin sovelluksiin. Tätä tekniikkaa on helppo testata ja se skaalautuu lineaarisesti.

Sementtilaasti voidaan tehokkaasti dispergoida nanomittakaavaan käyttämällä koetintyyppistä sonikaattoria UP400St.

Koetintyyppinen sonikaattori UP400ST mikrohienoon sementtilaastin dispersioon
(Tutkimus ja kuva: ©Draganovic et ai., 2020)

Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!

Kysy lisää

Käytä alla olevaa lomaketta pyytääksesi lisätietoja Hielscher-sonikaattoreista sementin käsittelyyn, sovellustiedot ja hinnat. Olemme iloisia voidessamme keskustella sementtiin liittyvästä prosessistasi kanssasi ja tarjota sinulle tehokkaan sonikaattorin, joka täyttää vaatimuksesi!












Kirjallisuus / Viitteet



Korkean suorituskyvyn ultraääni! Hielscher-tuotevalikoima kattaa koko spektrin kompaktista laboratorion ultraäänilaitteesta penkkiyksiköiden yli täysteollisiin ultraäänijärjestelmiin.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.

Keskustelemme mielellämme prosessistasi.

Let's get in contact.