Ultrasoon mengen van cementpasta voor beton

De ultrasone mengen van cement pasta biedt grote voordelen voor prefab vormen, drycast en betoncentrales. Dit houdt in: Kortere eerste en laatste ingestelde tijd, lagere dosering van superplastificeerder, sneller en meer volledige hydratatie en een hogere druksterkte.
Traditioneel beton mengen technologieën, zoals “onroad-mixing” of roterende mengers bieden onvoldoende mengwerking tot agglomeraten van cementdeeltjes en andere cementachtige materialen, zoals vliegas of dispergeren silica. Terwijl de buitenste deeltjes van dergelijke agglomeraten blootgesteld aan water, de inwendige deeltjesoppervlak droog blijven. Dit resulteert in een langzame en onvolledige hydratatie.

Voordelen van de Ultrasone Mixing Technology

Ultrasone dispergeren is de meest geavanceerde technologie om deagglomereren en verspreiden micron-grootte en nano-formaat materialen in vloeistoffen. Ultrasone mengen gebruikt cavitatie schuifkrachten die effectiever bij het mengen van fijne groottematerialen dan conventionele roterende mengers en rotor-stator-mengers. Voor cement, silica, Vliegas, pigmenten of CNT, De prestaties van deze materialen is aanzienlijk toegenomen door ultrasone DispergerenOmdat het verbetert de deeltjesverdeling en contact met water.
Tijdens de hydratatie – de reactie van cement met water – C-S-H-fasen groeien naaldachtige structuren. Onderstaande foto's tonen de microstructuur in cementpasta na 5 uur van hydratatie. In het ultrageluid cementpasta, de C-S-H-fasen zijn bijna 500 nm lang, terwijl de ongesoniceerde pasta, C-S-H-fasen zijn rond 100 nm, alleen.

Microstructuur van Cement plakken na 5 uur Hydratatie Time

met ultrasone verwerking	zonder ultrasone verwerking
Portland Cement Plakken (CEM I42.5R), C. Rössler (2009) – Bauhaus Universiteit Weimar

De ultrasone cavitatie mengen leidt tot snellere groei van C-S-H-fasen.

hydratatie Temperatuur

compressieve Strength

De Snelheid van de ultrasone klankimpulsen

C. Rössler (2009)

De groei van C-S-H-fasen correleert met de temperatuur van de cementpasta in de hydratatieperiode (klik rechts grafiek). In de ultrasoon gemengde cementpasta, de hydratatie begint ong. een uur eerder. Eerder hydratatie correleert met eerdere stijging van de compressieve sterkte (klik rechts graphic). De verhoogde hydratatie snelheid kan worden gemeten door de ultrasone puls snelheid ook.

Met name voor prefab en drycast beton, dit leidt tot aanzienlijk kortere tijd totdat het gegoten beton kan worden genomen van de mal. Studies van de Bauhaus University (Duitsland) toonde de volgende vermindering van de vaste tijden.

	Referentie	Verschil.	Vermogen Ultrasonics
Eerste set	5 uur 15 minuten	-29%	3 h 45 min
Eindset	6 u 45 min	-33%	4 h 30 min
Malaise	122 mm (4,8″)	+ 30%	158 mm (6,2)″)

Een ander interessant voordeel van ultrasone mengen is de invloed op de vloeibaarheid. Zoals uit bovenstaande tabel, de malaise toeneemt ca. 30%. Dit kan het mogelijk maakt voor verminderde dosis superplastificeerders.

Werkwijze Integratie van ultrasone Mixers

Hielscher biedt ultrasone mixers voor de effectieve dispergeren van cement, silica, Vliegas, pigmenten of CNT. Ten eerste moeten alle droge stof worden voorgemengd met water om een ​​hoge concentratie te vormen – nog verpompbare plakken. De Hielscher ultrasone menger, deagglomereert en dispergeert de deeltjes via cavitationeel shear. Als resultaat wordt het gehele oppervlak van elk deeltje volledig blootgesteld aan water.

Ultrasone verwerking van Cement Paste

Bij cementpasta, hydratatie start na ultrasone behandeling. Daarom moet de Hielscher ultrasone menger inline worden gebruikt, aangezien de cementpasta te kunnen langdurige opslag. Onderstaande schematische tekening illustreert de werkwijze. In een volgende stap wordt het aggregaat, zoals zand of grind en gemengd met de cementpasta. Omdat de cement deeltjes zijn al goed verspreid in dat stadium, de cement pasta mengt goed met het aggregaat. Het beton is dan klaar om te worden gevuld in prefab mallen of voor vervoer. A break-up tank naast de ultrasone menger kan worden gebruikt om continu verwerken bij schommelende beton vraag.

Ultrasoon dispergeren van silica, vliegas en nanomaterialen

Het dispergeren van silica, Vliegas, pigmenten of andere nanomaterialen, zoals koolstof nanobuisjesVereist processing intensiteiten en energieniveaus. Om deze reden adviseren wij een aparte ultrasone mixer tot een goed gedispergeerde slurry / pasta die vervolgens naar het betonmengsel wordt toegevoegd te produceren. Klik op de afbeelding hierboven voor een schematische tekening van dit proces.

De ultrasone mengen apparatuur die nodig is voor opschaling kan exact worden aangegeven gebaseerd proefschaal proeven met UIP1000hd set (1.000 watt). Onderstaande tabel geeft aanbevelingen algemene inrichting afhankelijk van de partij volume of het debiet van de cementpasta te verwerken.