Ultrasone Mixing Voor High-performance Concrete
Het gebruik van micro- en nanosilica of nanotubes leidt tot verbeteringen in de druksterkte van high-performance beton. Ultrasone trillingen is een effectief middel voor het mengen, bevochtigen en dispergeren van nanomaterialen in cement of beton.
Micro silica wordt veel gebruikt in beton vandaag, wat leidt tot hogere druksterkte of water en chemisch bestendig beton. Dat kan materiële kosten en energieverbruik te verminderen. Nieuwe nanomaterialen, zoals nano siliciumdioxide of nanobuisjes leiden tot verdere verbetering van de weerstand en sterkte.
Concrete Achtergrondinformatie
Beton bestaat uit Cement, B.v. Portland cement en andere cementachtige materialen, zoals vliegas en slakken cement, aggregaat (grind, kalksteen, graniet, zand), water en chemische additieven. Typische toevoegsels omvatten versnellers of vertragers, weekmakers, pigmenten, silicadamp of hoge reactiviteit Metakaolin (HRM). Micro silica een typisch mengsel van beton. Het nadeel is de relatief hoge kosten en de verontreiniging van operators’ Gezondheid.
Concrete Research and Development
Concrete onderzoek zoekt naar materialen en processen naar:
- de materiële kosten en energiekosten
- verkrijgen hoge initiële en eindweerstand
- verbeteren dichtheid en druksterkte
- verbeteren verwerkbaarheid, verpompbaarheid en finishability
- het verbeteren van de duurzaamheid en permeabiliteit te verminderen
- verminderen krimp scheuren, afgestoft en delaminatie problemen
- chemische resistentie, b.v. sulfaatweerstand
Cement en beton Mengen
Als het gaat om verbeteringen in de betonnen eigenschappen, het mengen technologie is even belangrijk als betonsamenstelling. Het mengen is een essentiële stap in de productie van uniforme, hoge kwaliteit beton. Hoewel tal van richtlijnen en voorschriften, bijv. DIN EN 206 hebben betrekking op de betonsamenstelling en de bestanddelen, het eigenlijke proces van cement mengen en beton mengen wordt overgelaten aan de gebruiker.
Doorslaggevend is, dat water, cement en bijmengingen gelijkmatig verspreid en verdeeld tot de fijne schaal die agglomeraten voldoende gedispergeerd. Onvoldoende dispergeermiddelen of deagglomeratie leidt tot inferieure beton eigenschappen. Vanwege het lage watergehalte en hoge dosering van hulpstoffen, het mengen van zelfverdichtend beton (SCC) en ultra hoge sterkte beton (UHPC) vereist een langere mengtijd of beter mengen technologie.
Nanomaterialen In Concrete
Tijdens de hydratatie van het cement nanoschaal hydratie, zoals calcium hydraten bij het harden beton. Nanodeeltjes siliciumoxide of nanobuisjes te zetten in nano-deeltjes van cement tijdens het stollen van het beton. Kleinere deeltjes deeltjes leiden tot kortere afstand en een dichtere en minder poreus materiaal. Dit verhoogt de druksterkte en vermindert de permeabiliteit.
Een groot nadeel van nanosize poeder en materialen, is echter de neiging om agglomeraten tijdens het bevochtigen en mengen vormen. Tenzij de afzonderlijke deeltjes goed zijn gedispergeerd, agglomeratie vermindert de blootgestelde deeltjesoppervlak leidt tot inferieure betoneigenschappen.
Ultrasone Mengen van nanomaterialen
Ultrasone trillingen is een zeer effectief middel voor het mengen, Dispergeren en deagglomeratie. De afbeelding hieronder toont een typisch resultaat van ultrasone dispergeren van pyrogeen kiezelzuur in het water.
Start (groene curve) op een agglomeraat deeltjesgrootte van meer dan 200 micron (D50) de meeste deeltjes werden teruggebracht tot minder dan 200 nanometer.
Ultrasone Mixing op elke schaal
Hielscher biedt ultrasone mengen apparaten voor gebruik in onderzoek en full-scale verwerking.
Laboratorium Onderzoek en ontwikkeling
Hielscher Ultrasone laboratoriumapparatuur zijn de perfecte menging hulpmiddel voor laboratorium R&D. Het lab apparaten worden doorgaans gebruikt voor de ultrasone mengen van kleine batches. Hielscher ultrasone apparaten bieden een nauwkeurige parameter controle en uitstekende reproduceerbaarheid voor de bereiding van de opschaling. Dit maakt het gemakkelijk om verschillende formuleringen mix en bepaalt het effect van ultrasone trillingen intensiteit en duur van sonicatie.
Ultrasone Mixing In Production
De ultrasone mengen apparatuur die nodig is voor opschaling exact kan worden bepaald op basis van de laboratoriumtest. Onderstaande tabel geeft algemene aanbevelingen apparaat, afhankelijk van de partij volume of het debiet te verwerken.
| batch Volume | Stroomsnelheid | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 10 tot 2000 ml | 20 tot 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400S |
| 0.1 tot 20L | 0.2 tot 4L / min | UIP1000hd, UIP2000hd |
| 10 tot 100L | 2 tot 10 l / min | UIP4000 |
| na | 10 tot 100 l / min | UIP16000 |
| na | grotere | cluster van UIP16000 |
inline Mixing
Hielscher ultrasone mixers worden meestal geïnstalleerd in-line. Het materiaal wordt gepompt in de ultrasone reactorvat. Daar wordt blootgesteld aan intense ultrasone cavitatie. Inline ultrasoonapparaat elimineert het omzeilen als alle deeltjes passeren de mengkamer na een gedefinieerde baan. Daarom ultrasone trillingen verschuivingen meestal de deeltjesgrootteverdeling curve in plaats van verbreding is.
Robuust en gemakkelijk te reinigen
Een ultrasone mengen reactor bestaat uit de stromingscel en sonotrode. Geen lagers nodig zijn. Flow cel reactoren (roestvrij staal) zijn hebben een eenvoudige geometrie en kan gemakkelijk gedemonteerd en gereinigd. Er zijn geen kleine openingen of verborgen hoeken.
Andere toepassingen van Ultrasonics Voor cement en beton
Het gebruik van Hielscher ultrasone apparaten bij de bereiding van cement en beton is niet beperkt tot het mengen en dispergeren van cement of beton voormengsels. Ultrageluid is een zeer effectief middel voor het ontgassing van vloeistoffen en slurries. Dit vermindert het aantal en het volume van ingevangen gasbellen in het beton na uitharding.
Ultrasone zeven apparaten het verbeteren van de doorvoer en de kwaliteit van poeder zeven voor kleine deeltjes. Hielscher biedt ultrasoon geschud zeven voor laboratorium en industriële toepassing.