Natmalen van cementdeeltjes met sonicators van het sondetype
Het natmalen van cementdeeltjes is een cruciaal proces bij de productie van hoogwaardig cement. Het doel is de deeltjesgrootte te verkleinen om de eigenschappen van cement, zoals de reactiviteit en sterkte, te verbeteren. Traditionele maaltechnieken, zoals malen met een kogelmolen, worden hiervoor veelvuldig gebruikt. Sinds de aanzienlijke voordelen van ultrasoon natmalen zijn ontdekt, vervangen vooral sonicators van het sondetype echter conventionele maalmethoden. Sonicators van Hielscher overtreffen andere maaltechnieken en worden met succes ingezet, van onderzoek op laboratoriumtafelschaal tot industriële cementproductie met een hoge verwerkingscapaciteit.
Vergelijking van methoden voor cementdispersie: de dissolver Vma-Getzmann Dispermat CV-3, een rotor-statorsysteem (R/S) en de Hielscher sonicator UP400St.
(Onderzoek en afbeeldingen: ©Draganovic et al., 2020) Lees hier meer over dit vergelijkende onderzoek!
Sonicator UIP16000 voor het malen en dispergeren van bouwmaterialen zoals cement, geopolymeren of beton.
Ultrasoon malen van cementdeeltjes met sonicators van het sondetype
Sonicators van het sondetype, ook bekend als ultrasone homogenisatoren, gebruiken ultrageluid met een hoge intensiteit om akoestische cavitatie op te wekken in een vloeibaar medium, bijvoorbeeld een cementsuspensie. Ultrasone cavitatie genereert intense microstralen, schokgolven en afschuifkrachten die cementdeeltjes efficiënt verkleinen. De belangrijkste voordelen van ultrasoon malen zijn:
- Verbeterde efficiëntie: Ultrasoon malen is zeer efficiënt bij het verkleinen van deeltjes. Akoestische cavitatie levert intense lokale krachten die cementdeeltjes snel kunnen laten uiteenvallen zonder dat overmatig veel mechanische energie nodig is.
- Temperatuurregeling: Tijdens ultrasoon natmalen kan de procestemperatuur nauwkeurig worden bewaakt en geregeld. Dit is vooral belangrijk voor cementdeeltjes, omdat overmatige warmte hun eigenschappen kan veranderen.
Lees meer over temperatuurregeling tijdens ultrasone verwerking! - Uniforme deeltjesverdeling: Ultrasoon malen zorgt voor een uniformere deeltjesgrootteverdeling, waardoor de kwaliteit en prestaties van het eindproduct verbeteren.
- Geen maalmedia: Omdat ultrasoon malen geen gebruik maakt van maalmedia, hoeven maalparels of maalkogels niet te worden gereinigd en vervangen.
- Schaalbaarheid: Ultrasoon malen met sonicators van het sondetype kan volledig lineair worden opgeschaald naar elke verwerkingscapaciteit. Met apparaten in uiteenlopende vermogensklassen – van tafelmodellen voor onderzoek tot grote industriële ultrasone homogenisatoren voor productie met een hoge verwerkingscapaciteit – kan Hielscher Ultrasonics u de ideale sonicator voor uw toepassing voor natmalen bieden.
Vergelijking van ultrasoon malen, malen met een parelmolen, rotor-statormengers en bladmengers met hoge afschuiving voor het verkleinen van cementdeeltjes
| Kenmerk | Ultrasoon malen (sonicators van het sondetype) | Malen met een parelmolen | Rotor-statormengers | Bladmengers met hoge afschuiving |
|---|---|---|---|---|
| Efficiëntie | Hoog | Matig | Matig | Laag |
| Warmteontwikkeling | Laag | Hoog | Hoog | Hoog |
| Uniformiteit van de deeltjesgrootte | Hoog | Matig | Matig | Laag |
| Verontreinigingsrisico | Laag (geen maalmedia) | Hoog (door maalmedia) | Matig | Laag |
| Schaalbaarheid | Hoog (verkrijgbaar in verschillende formaten) | Matig | Matig | Laag |
| Onderhoud | Weinig (weinig bewegende onderdelen, geen maalmedia) | Veel (slijtage van de maalmedia) | Matig | Weinig tot matig |
| Verwerkingssnelheid | Snel | Matig tot langzaam | Matig | Matig |
| Energieverbruik | Matig | Hoog | Matig | Matig |
| Flexibiliteit | Hoog (verschillende toepassingen) | Matig (specifiek voor deeltjesverkleining) | Matig (mengen en emulgeren) | Laag (alleen mengen) |
| Industriële toepassing | Hoog (breed toepasbaar) | Matig | Matig | Laag |
Invloed van sonicatie met krachtig ultrageluid (PUS) op de druksterkte van mortelprisma’s
Sonicators met hoge prestaties voor het natmalen van cementdeeltjes
Sonicators van Hielscher met hoge prestaties zijn ideaal voor het natmalen van cement dankzij hun superieure efficiëntie bij het verkleinen van deeltjes door ultrasone cavitatie, wat een uniforme deeltjesverdeling garandeert. Met nauwkeurige procesregeling kunt u het ultrasone maalproces optimaliseren voor uw beoogde cementdeeltjesgrootte en de hoogste energie-efficiëntie. Bovendien zijn sonicators van Hielscher schaalbaar en veelzijdig en verkrijgbaar als tafelmodellen en industriële modellen, waardoor ze geschikt zijn voor uiteenlopende productieschalen, van onderzoek tot industriële toepassingen met een hoge verwerkingscapaciteit.
Sonicators van Hielscher zijn de meest geavanceerde ultrasone homogenisatoren op de markt. Profiteer van de voordelen van sonicators van Hielscher!
Tafelmodel sonicator UIP1000hdT voor het natmalen van cementdeeltjes
- hoge efficiëntie
- de modernste technologie
- betrouwbaarheid & robuustheid
- instelbare, nauwkeurige procesregeling
- batch & inline
- voor elk volume
- intelligente software
- slimme functies (bijv. programmeerbaar, gegevensregistratie, bediening op afstand)
- eenvoudig en veilig te bedienen
- weinig onderhoud
- CIP (reiniging ter plaatse)
Ontwerp, productie en advies – kwaliteit gemaakt in Duitsland
Sonicators van Hielscher staan bekend om hun hoogste kwaliteits- en ontwerpnormen. Robuustheid en eenvoudige bediening maken een soepele integratie van onze sonicators in industriële installaties mogelijk. Sonicators van Hielscher zijn moeiteloos bestand tegen zware omstandigheden en veeleisende omgevingen.
Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt bijzondere nadruk op sonicators met hoge prestaties met de modernste technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard voldoen sonicators van Hielscher aan de CE-richtlijnen en aan de eisen van UL, CSA en RoHs.
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze sonicators:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 1 tot 500mL | 10 tot 200mL/min | UP100H |
| 10 tot 2000mL | 20 tot 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 tot 20L | 0,2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100L | 2 tot 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 tot 150L | 3 tot 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 tot 150L | 3 tot 15L/min | UIP6000hdT |
| n.v.t. | 10 tot 100L/min | UIP16000 |
| n.v.t. | groter | cluster van UIP16000 |
Sonicator van het sondetype UP400ST voor de dispersie van microfijne cementgrout
(Onderzoek en afbeelding: ©Draganovic et al., 2020)
Literatuur / referenties
- 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.
Wetenswaardige feiten
Wat is cement?
Cement is een bindmiddel dat in de bouw wordt gebruikt en bestaat uit een mengsel van kalkhoudende, siliciumhoudende, aluminiumhoudende en ijzerhoudende materialen. Wanneer het met water wordt gemengd, vormt het een pasta die na verloop van tijd uithardt en structurele sterkte en stabiliteit biedt. Cementdeeltjes zijn de fijngemalen poedervorm van cement die door maalprocessen ontstaat. Deze deeltjes spelen een cruciale rol in het hydratatieproces, dat leidt tot de uitharding en sterkteontwikkeling van cement in bouwtoepassingen.
Waarom is het natmalen van cementdeeltjes belangrijk?
Het natmalen van cementdeeltjes is belangrijk omdat het de deeltjesgrootte verkleint en zo de reactiviteit en sterkte van cement verbetert. Dit proces verbetert de uniformiteit en kwaliteit van het cement, wat leidt tot betere prestaties in bouwtoepassingen.
Wat is mortel?
Een mortelprisma is een rechthoekig proefstuk dat wordt gemaakt van een mengsel van cement, zand en water en vaak wordt gebruikt om de sterkte en duurzaamheid van mortel te testen. Deze prisma’s worden doorgaans met gestandaardiseerde afmetingen vervaardigd en onder laboratoriumomstandigheden getest om de druksterkte en buigsterkte van het mortelmengsel te bepalen.
Wat is een mortelprisma?
Mortel is een bouwmateriaal dat bestaat uit cement, zand en water. Cement fungeert als het primaire bindmiddel in mortel en geeft het hechtende eigenschappen wanneer het met zand en water wordt gemengd. Mortel wordt gebruikt om bouwmaterialen zoals bakstenen, natuurstenen en betonblokken met elkaar te verbinden, de ruimtes ertussen te vullen en structurele stabiliteit te bieden. Het cement in de mortel hardt uit en wint na verloop van tijd aan sterkte door hydratatie, waardoor een vaste en duurzame matrix ontstaat die de andere bestanddelen bij elkaar houdt.
Hielscher Ultrasonics produceert ultrasone homogenisatoren met hoge prestaties voor mengtoepassingen, dispersie, emulgering en extractie op laboratorium-, pilot- en industriële schaal.
Hielscher Ultrasonics produceert ultrasone homogenisatoren met hoge prestaties in formaten van laboratoriumformaat tot industrieel formaat.