Macinazione a umido di particelle di cemento con sonicatori a sonda
La macinazione a umido delle particelle di cemento è un processo cruciale nella produzione di cemento di alta qualità. L'obiettivo è ridurre le dimensioni delle particelle per migliorare le proprietà del cemento, come la reattività e la resistenza. Le tecniche di macinazione tradizionali, come la macinazione a sfere, sono state ampiamente utilizzate a questo scopo. Tuttavia, da quando sono stati scoperti i notevoli vantaggi della macinazione a umido a ultrasuoni, i sonicatori di tipo sonda hanno sostituito i metodi di macinazione tradizionali. Superando le altre tecniche di macinazione, i sonicatori Hielscher vengono utilizzati con successo dalla ricerca su scala di banco alla produzione industriale di cemento ad alta produttività.
Confronto tra i metodi di dispersione del cemento: Dissolutore Vma-Getzmann Dispermat CV-3, un sistema rotore-statore (R/S) e il sonicatore Hielscher UP400St.
(Studio e immagini: ©Draganovic et al., 2020) Per saperne di più su questo studio comparativo, leggete qui!
Sonicator UIP16000 per la macinazione e la dispersione di materiali da costruzione come cemento, geopolimeri o calcestruzzo.
Fresatura a ultrasuoni di particelle di cemento con sonicatori a sonda
I sonicatori a sonda, noti anche come omogeneizzatori a ultrasuoni, utilizzano ultrasuoni ad alta intensità per indurre cavitazione acustica in un mezzo liquido, ad esempio un impasto di cemento. La cavitazione ultrasonica genera intensi microgetti, onde d'urto e forze di taglio che rompono efficacemente le particelle di cemento. I vantaggi principali della macinazione a ultrasuoni includono:
- Efficienza migliorata: La macinazione a ultrasuoni è altamente efficiente nella riduzione delle dimensioni delle particelle. La cavitazione acustica fornisce intense forze locali in grado di disintegrare rapidamente le particelle di cemento senza bisogno di un'eccessiva energia meccanica.
- Controllo della temperatura: Durante la macinazione a umido a ultrasuoni, la temperatura del processo può essere monitorata e controllata con precisione. Ciò è particolarmente importante per le particelle di cemento, poiché un calore eccessivo può alterarne le proprietà.
Per saperne di più sul controllo della temperatura durante il processo a ultrasuoni! - Distribuzione uniforme delle particelle: La macinazione a ultrasuoni garantisce una distribuzione granulometrica più uniforme, migliorando la qualità e le prestazioni del prodotto finale.
- No Mezzi di macinazione: Poiché la macinazione a ultrasuoni non si basa su mezzi di macinazione, non è necessario pulire e sostituire le sfere o i grani di macinazione.
- Scalabilità: La fresatura a ultrasuoni con sonicatori a sonda può essere scalata in modo completamente lineare per qualsiasi produttività. Disponibile con diverse potenze – dai modelli da banco per la ricerca ai grandi omogeneizzatori industriali a ultrasuoni per la produzione ad alta produttività. – Hielscher Ultrasonics può offrirvi il sonicatore ideale per la vostra applicazione di macinazione a umido.
Confronto tra fresatura a ultrasuoni, fresatura a microsfere, miscelatori rotore-statore e miscelatori a lama ad alto taglio per la riduzione granulometrica del cemento
| Caratteristica | Fresatura a ultrasuoni (Sonicatori a sonda) | Fresatura di perline | Miscelatori rotore-statore | Miscelatori a lama ad alto taglio |
|---|---|---|---|---|
| efficienza | Alto | Moderato | Moderato | Basso |
| Generazione di calore | Basso | Alto | Alto | Alto |
| Uniformità delle dimensioni delle particelle | Alto | Moderato | Moderato | Basso |
| Rischio di contaminazione | Basso (senza media di macinazione) | Elevato (a causa dei mezzi di macinazione) | Moderato | Basso |
| Scalabilità | Alto (disponibile in varie misure) | Moderato | Moderato | Basso |
| Manutenzione | Basso (poche parti in movimento, nessun mezzo di macinazione) | Alto (usura dei supporti) | Moderato | Da basso a moderato |
| Velocità di elaborazione | Veloce | Da moderato a lento | Moderato | Moderato |
| Consumo di energia | Moderato | Alto | Moderato | Moderato |
| Flessibilità | Alto (varie applicazioni) | Moderato (specifico per la riduzione delle dimensioni delle particelle) | Moderato (miscelazione ed emulsione) | Basso (solo miscelazione) |
| Applicazione industriale | Alto (ampiamente applicabile) | Moderato | Moderato | Basso |
Influenza della Power Ultrasonication (PUS) sulla resistenza alla compressione dei prismi di malta
Sonicatori ad alte prestazioni per la macinazione a umido delle particelle di cemento
I sonicatori ad alte prestazioni Hielscher sono ideali per la macinazione a umido del cemento grazie alla loro superiore efficienza nel ridurre le dimensioni delle particelle attraverso la cavitazione ultrasonica, garantendo una distribuzione uniforme delle particelle. Grazie al preciso controllo del processo, è possibile ottimizzare il processo di macinazione a ultrasuoni in base alle dimensioni delle particelle di cemento desiderate e alla massima efficienza energetica. Inoltre, i sonicatori Hielscher sono scalabili e versatili, disponibili sia in modelli da banco che industriali, che li rendono adatti a varie scale di produzione, dalla ricerca alle applicazioni industriali ad alta produttività.
I sonicatori Hielscher sono gli omogeneizzatori a ultrasuoni più sofisticati del mercato. Approfittate dei sonicatori Hielscher!
Sonicatore da banco UIP1000hdT per la macinazione a umido di particelle di cemento
- Alta efficienza
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- funzioni intelligenti (ad esempio, programmabili, protocollatura dei dati, controllo remoto)
- Facile e sicuro da usare
- Bassa manutenzione
- CIP (clean-in-place)
Progettazione, produzione e consulenza – Qualità Made in Germany
Gli ultrasuoni Hielscher sono noti per i loro elevati standard di qualità e design. La robustezza e la facilità d'uso consentono un'agevole integrazione dei nostri ultrasuoni negli impianti industriali. Gli ultrasuonatori Hielscher sono in grado di gestire facilmente condizioni difficili e ambienti impegnativi.
Hielscher Ultrasonics è un'azienda certificata ISO e pone particolare enfasi sugli ultrasuonatori ad alte prestazioni, caratterizzati da tecnologia all'avanguardia e facilità d'uso. Naturalmente, gli ultrasuoni Hielscher sono conformi alla normativa CE e soddisfano i requisiti UL, CSA e RoH.
La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasonori:
| Volume di batch | Portata | Dispositivi raccomandati |
|---|---|---|
| 1 - 500mL | 10 - 200mL/min | UP100H |
| 10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000hdT |
| Da 15 a 150L | Da 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
| Da 15 a 150L | Da 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | più grande | cluster di UIP16000 |
Sonicatore a sonda UP400St per la dispersione di boiacche di cemento microfini
(Studio e immagine: ©Draganovic et al., 2020)
Letteratura / Riferimenti
- 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.
Particolarità / Cose da sapere
Che cos'è il cemento?
Il cemento è un materiale legante utilizzato in edilizia, composto da una miscela di materiali calcarei, silicei, alluminosi e ferriferi. Mescolato con acqua, forma una pasta che si indurisce nel tempo, fornendo forza e stabilità strutturale. Le particelle di cemento sono la forma finemente macinata e polverizzata del cemento che risulta dai processi di macinazione. Queste particelle svolgono un ruolo cruciale nel processo di idratazione, che porta all'indurimento e allo sviluppo della resistenza del cemento nelle applicazioni edilizie.
Perché è importante la macinazione a umido delle particelle di cemento?
La macinazione a umido delle particelle di cemento è importante perché riduce le dimensioni delle particelle, aumentando la reattività e la resistenza del cemento. Questo processo migliora l'uniformità e la qualità del cemento, portando a migliori prestazioni nelle applicazioni edilizie.
Che cos'è il mortaio?
Un prisma di malta è un provino rettangolare realizzato con una miscela di cemento, sabbia e acqua, comunemente utilizzato per testare la resistenza e la durata della malta. Questi prismi sono tipicamente creati secondo dimensioni standardizzate e testati in laboratorio per determinare la resistenza alla compressione e alla flessione della miscela di malta.
Che cos'è un prisma di mortaio?
La malta è un materiale da costruzione composto da cemento, sabbia e acqua. Il cemento funge da legante principale della malta, conferendole proprietà adesive quando viene mescolato con sabbia e acqua. La malta viene utilizzata per legare materiali da costruzione come mattoni, pietre e blocchi di cemento, riempiendo gli spazi tra di essi e fornendo stabilità strutturale. Il cemento della malta si indurisce e acquista forza nel tempo attraverso l'idratazione, creando una matrice solida e durevole che tiene insieme gli altri componenti.
Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni per applicazioni di miscelazione, dispersione, emulsione ed estrazione su scala di laboratorio, pilota e industriale.
Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni da laboratorio a dimensioni industriali.