コンクリート用セメントペーストの超音波混合

セメントペーストの超音波混合はプレキャスト成形、drycast、コンクリートプラントにとって大きなメリットを提供しています。短い最初と最後の設定時間を、高性能減水剤の低用量、より速く、より完全な水分補給だけでなく、高い圧縮強度：これが含まれています。

などの伝統的なコンクリート混合技術 “オンロード混合” または回転ミキサーは、フライアッシュのように、セメント粒子と他のcementious材料の凝集体を分散させるために不十分な混合作用を提供するか、または シリカ。そのような凝集体の外側の粒子が水にさらされている間、内側粒子表面は乾いたままです。これは、遅くて不完全な水分補給になります。

超音波混合技術のメリット

超音波分散は、液体中にミクロンサイズおよびナノサイズ材料を解凝集及び分散させる最先端の技術です。超音波混合は、従来のロータリーミキサーおよび回転子 - 固定子ミキサーより微細なサイズの材料の混合においてより有効であるキャビテーション、剪断力を使用します。セメントのために、 シリカ、フライアッシュ、顔料又は カーボンナノチューブ、これらの材料の性能が大幅に増加しています 超音波分散、それは水と粒子分布との接触を改善するように。
水和の間に – 水とセメントの反応 – C-S-H-相は針状の構造体を成長します。下の写真は、水和の5時間後にセメントペースト中の微細構造を示しています。 unsonicatedペーストに、C-S-H相のみが、100nmの周りにある間超音波処理セメントペーストにおいて、C-S-H相は、長いほぼ500nmです。

5時間水和時間後にセメントペーストの微細構造

超音波処理して	超音波処理なし
ポートランドセメントペースト（CEM I42.5R）、 C.レスラー（2009） – バウハウス大学ワイマール

超音波キャビテーション混合につながります C-S-H相のより速い成長。

水和温度

圧縮強度

超音波パルスの速度

C.レスラー（2009）

C-S-H相の成長は、水和期間中にセメントペーストの温度に相関する（右グラフでクリック）。超音波混合セメントペーストでは、 水和が約開始します。 1時間早いです。以前の水和は、圧縮強度の以前の増加と相関する（右画像をクリックしてください）。増加した水和速度があまりにも、超音波パルス速度によって測定することができます。

プレキャストとdrycastコンクリート特に、これは、キャストコンクリートを型から取り出すことができるまでに大幅に短い時間をリードしています。 バウハウス大学（ドイツ）による研究 次のことを示しました。 集合時間の短縮。

	参照	デフ。	パワー超音波
初期設定	5時間15分	-29％	3時間45分
ファイナルセット	6時間45分	-33％	4時間30分
スランプ	122ミリメートル（4.8″）	+ 30％	158ミリメートル（6.2″）

超音波混合のもう一つの興味深い利点は、流動性に及ぼす影響です。上記表に示すように、 スランプ増加 約によって。 30％。この缶は、することができます 超可塑剤の投与量の減少。

超音波ミキサーのプロセス統合

ヒールシャーは、セメントの効果的な分散のために超音波ミキサーを提供しています シリカ、フライアッシュ、顔料又は カーボンナノチューブ。まず、任意の乾燥材料は、高濃度を形成するために水とプレミックスされなければなりません – まだ圧送可能なペースト。ヒールシャー超音波ミキサは、解凝集及び使用の粒子を分散させます キャビテーション 剪断。その結果、各粒子の表面全体が完全に水に曝されます。

セメントペーストの超音波処理

セメントペーストの場合には、水和、超音波処理後に開始します。セメントペーストは、長期間保存することができないように、したがって、ヒールシャー超音波ミキサーは、インラインで使用されるべきです。概略図は、以下のプロセスを示します。次のステップでは、そのような砂や砂利等の骨材は、セメントペーストを添加し、混合します。セメント粒子は、その段階で既によく分散されているように、セメントペーストは、骨材とよくブレンド。コンクリートはその後、プレキャスト型の中に、輸送のために満たされる準備ができています。超音波ミキサーに次のブレークアップタンクが不安定コンクリート需要の場合に、より連続的に処理するために使用されてもよいです。

シリカの超音波分散、フライアッシュおよびナノ材料

の分散 シリカ、灰、顔料または他のナノ材料、などを飛びます カーボンナノチューブ他の処理の強度及びエネルギーレベルを必要とします。このような理由から、私たちは、その後、具体的なミックスに添加されてよく分散スラリー/ペーストを製造するために別の超音波ミキサーをお勧めします。このプロセスの概略図のための上記のグラフィックでクリックしてください。

スケールアップのために必要な超音波混合装置を使用して正確に基づくパイロットスケールテストを決定することができます UIP1000hdセット（千ワット）。以下の表は、処理対象のセメントペーストのバッチ体積または流量に応じて、一般的なデバイスの推奨事項を示しています。