Moagem por via húmida de partículas de cimento com sonicadores de sonda
A moagem por via húmida de partículas de cimento é um processo crucial na produção de cimento de elevada qualidade. O objetivo é reduzir o tamanho das partículas para melhorar as propriedades do cimento, como a sua reatividade e resistência. As técnicas de moagem tradicionais, como a moagem em moinho de bolas, têm sido amplamente utilizadas para este fim. No entanto, desde que foram descobertas as vantagens significativas da moagem ultrassónica por via húmida, são sobretudo os sonicadores de sonda que substituem os métodos de moagem convencionais. Superando outras técnicas de moagem, os sonicadores Hielscher são utilizados com sucesso desde a investigação à escala de bancada até à produção industrial de cimento com elevada capacidade de processamento.
Comparação de métodos de dispersão de cimento: dissolutor Vma-Getzmann Dispermat CV-3, um sistema rotor-estator (R/S) e o sonicador Hielscher UP400St.
(Estudo e imagens: ©Draganovic et al., 2020) Leia mais sobre este estudo comparativo aqui!
Sonicador UIP16000 para moagem e dispersão de materiais de construção, como cimento, geopolímeros ou betão.
Moagem ultrassónica de partículas de cimento com sonicadores de sonda
Os sonicadores de sonda, também conhecidos como homogeneizadores ultrassónicos, utilizam ultrassons de elevada intensidade para induzir cavitação acústica num meio líquido, por exemplo, numa suspensão de cimento. A cavitação ultrassónica gera microjatos intensos, ondas de choque e forças de cisalhamento que fragmentam eficientemente as partículas de cimento. As principais vantagens da moagem ultrassónica incluem:
- Maior eficiência: A moagem ultrassónica é altamente eficiente na redução do tamanho das partículas. A cavitação acústica proporciona forças locais intensas que podem desintegrar rapidamente as partículas de cimento sem necessidade de energia mecânica excessiva.
- Controlo da temperatura: Durante a moagem ultrassónica por via húmida, a temperatura do processo pode ser monitorizada e controlada com precisão. Isto é particularmente importante para as partículas de cimento, uma vez que o calor excessivo pode alterar as suas propriedades.
Leia mais sobre o controlo da temperatura durante o processamento ultrassónico! - Distribuição uniforme das partículas: A moagem ultrassónica assegura uma distribuição mais uniforme do tamanho das partículas, melhorando a qualidade e o desempenho do produto final.
- Sem corpos moedores: Como a moagem ultrassónica não depende de corpos moedores, não é necessário limpar e substituir as esferas ou bolas de moagem.
- Escalabilidade: A moagem ultrassónica com sonicadores de sonda pode ser escalada de forma totalmente linear para qualquer capacidade de processamento. Com equipamentos disponíveis em várias potências – desde modelos de bancada para investigação até grandes homogeneizadores ultrassónicos industriais para produção com elevada capacidade de processamento – a Hielscher Ultrasonics pode oferecer-lhe o sonicador ideal para a sua aplicação de moagem por via húmida.
Comparação da moagem ultrassónica, moagem em moinho de esferas, misturadores rotor-estator e misturadores de lâminas de elevado cisalhamento para a redução do tamanho das partículas de cimento
| Característica | Moagem ultrassónica (sonicadores de sonda) | Moagem em moinho de esferas | Misturadores rotor-estator | Misturadores de lâminas de elevado cisalhamento |
|---|---|---|---|---|
| Eficiência | Elevada | Moderada | Moderada | Baixa |
| Geração de calor | Baixa | Elevada | Elevada | Elevada |
| Uniformidade do tamanho das partículas | Elevada | Moderada | Moderada | Baixa |
| Risco de contaminação | Baixo (sem corpos moedores) | Elevado (devido aos corpos moedores) | Moderado | Baixo |
| Escalabilidade | Elevada (disponível em vários tamanhos) | Moderada | Moderada | Baixa |
| Manutenção | Baixa (poucas peças móveis, sem corpos moedores) | Elevada (desgaste dos corpos moedores) | Moderada | Baixa a moderada |
| Velocidade de processamento | Rápida | Moderada a lenta | Moderada | Moderada |
| Consumo de energia | Moderado | Elevado | Moderado | Moderado |
| Flexibilidade | Elevada (várias aplicações) | Moderada (específica para a redução do tamanho das partículas) | Moderada (mistura e emulsificação) | Baixa (apenas mistura) |
| Aplicação industrial | Elevada (amplamente aplicável) | Moderada | Moderada | Baixa |
Influência da sonicação de potência (PUS) na resistência à compressão de prismas de argamassa
Sonicadores de elevado desempenho para a moagem por via húmida de partículas de cimento
Os sonicadores Hielscher de elevado desempenho são ideais para a moagem de cimento por via húmida devido à sua eficiência superior na redução do tamanho das partículas através da cavitação ultrassónica, assegurando uma distribuição uniforme das partículas. Com um controlo preciso do processo, pode otimizar o processo de moagem ultrassónica para obter o tamanho pretendido das partículas de cimento e a máxima eficiência energética. Além disso, os sonicadores Hielscher são escaláveis e versáteis, estando disponíveis tanto em modelos de bancada como industriais, o que os torna adequados para várias escalas de produção, desde a investigação até às aplicações industriais com elevada capacidade de processamento.
Os sonicadores Hielscher são os homogeneizadores ultrassónicos mais sofisticados do mercado. Tire partido dos sonicadores Hielscher!
Sonicador de bancada UIP1000hdT para a moagem por via húmida de partículas de cimento
- elevada eficiência
- tecnologia de ponta
- fiabilidade e robustez
- controlo do processo ajustável e preciso
- por lotes e em linha
- para qualquer volume
- software inteligente
- funcionalidades inteligentes (por exemplo, programação, registo de dados, controlo remoto)
- operação fácil e segura
- baixa manutenção
- CIP (limpeza no local)
Conceção, fabrico e consultoria – qualidade fabricada na Alemanha
Os sonicadores Hielscher são conhecidos pelos seus padrões de qualidade e conceção do mais elevado nível. A robustez e a facilidade de operação permitem uma integração sem dificuldades dos nossos sonicadores em instalações industriais. Os sonicadores Hielscher lidam facilmente com condições adversas e ambientes exigentes.
A Hielscher Ultrasonics é uma empresa com certificação ISO e dá especial ênfase a sonicadores de elevado desempenho que incorporam tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os sonicadores Hielscher estão em conformidade com a marcação CE e cumprem os requisitos de UL, CSA e RoHs.
A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos sonicadores:
| Volume por lote | Caudal | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20L | 0,2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
| não aplicável | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| não aplicável | superior | conjunto de UIP16000 |
Sonicador de sonda UP400ST para a dispersão de calda de cimento microfino
(Estudo e imagem: ©Draganovic et al., 2020)
Bibliografia / Referências
- 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.
Informações úteis
O que é o cimento?
O cimento é um material ligante utilizado na construção, composto por uma mistura de materiais calcários, siliciosos, aluminosos e ferríferos. Quando misturado com água, forma uma pasta que endurece ao longo do tempo, proporcionando resistência estrutural e estabilidade. As partículas de cimento são a forma pulverulenta, finamente moída, do cimento que resulta dos processos de moagem. Estas partículas desempenham um papel crucial no processo de hidratação, que conduz ao endurecimento e ao desenvolvimento da resistência do cimento em aplicações de construção.
Porque é importante a moagem por via húmida de partículas de cimento?
A moagem por via húmida de partículas de cimento é importante porque reduz o tamanho das partículas, melhorando a reatividade e a resistência do cimento. Este processo melhora a uniformidade e a qualidade do cimento, conduzindo a um melhor desempenho em aplicações de construção.
O que é a argamassa?
Um prisma de argamassa é um provete retangular feito de uma mistura de cimento, areia e água, habitualmente utilizado em ensaios de resistência e durabilidade da argamassa. Estes prismas são normalmente produzidos com dimensões normalizadas e ensaiados em condições laboratoriais para determinar a resistência à compressão e à flexão da mistura de argamassa.
O que é um prisma de argamassa?
A argamassa é um material de construção composto por cimento, areia e água. O cimento atua como o principal agente ligante na argamassa, conferindo-lhe propriedades adesivas quando misturado com areia e água. A argamassa é utilizada para unir materiais de construção, como tijolos, pedras e blocos de betão, preenchendo os espaços entre eles e proporcionando estabilidade estrutural. O cimento na argamassa endurece e ganha resistência ao longo do tempo através da hidratação, criando uma matriz sólida e duradoura que mantém os outros componentes unidos.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassónicos de elevado desempenho para aplicações de mistura, dispersão, emulsificação e extração à escala laboratorial, piloto e industrial.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassónicos de elevado desempenho desde a escala laboratorial até à escala industrial.