Ультразвуковое смешение цементной пасты для бетона

Ультразвуковое перемешивание цементной пасты дает большие преимущества для сборных, бетонных и бетонных заводов. Это включает в себя: более короткое начальное и конечное время схватывания, более низкую дозировку суперпластификатора, более быструю и более полную гидратацию, а также более высокую прочность на сжатие.

Традиционные технологии смешивания бетона, такие как “на дороге смешивания” или ротационные смесители обеспечивают недостаточное перемешивающее действие для диспергирования агломератов частиц цемента и других вяжущих материалов, таких как летучая зола или кремнезем. В то время как внешние частицы таких агломератов подвергаются воздействию воды, внутренние поверхности частиц остаются сухими. Это приводит к медленному и неполному увлажнению.

Преимущества технологии ультразвукового смешивания бетона

Ультразвуковое диспергирование является самой передовой технологией деагломерации и диспергирования микронных и наноразмерных материалов в жидкостях. Ультразвуковое смешивание использует кавитационные сдвиговые силы, которые более эффективны при смешивании материалов мелкого размера, чем обычные ротационные смесители и роторно-статорные смесители. Для цемента, кремнезема, летучей золы, пигментов или УНТ производительность этих материалов значительно повышается за счет ультразвукового диспергирования, поскольку оно улучшает распределение частиц и контакт с водой.
Во время гидратации – реакция цемента с водой – C-S-H-фазы увеличивают игольчатые структуры. На рисунках ниже показана микроструктура в цементной пасте после 5 часов гидратации. В ультразвуковой цементной пасте C-S-H-фазы имеют длину почти 500 нм, а в несамостойкой пасте только C-S-H-фазы составляют около 100 нм.
 

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Высокопроизводительный ультразвуковой UIP16000 для крупномасштабных процессов, таких как смешивание цемента или геополимеризация для производства строительных материалов.

Соникатор UIP16000hdT для диспергирования строительных материалов, таких как цемент, геополимеры или бетон.

Микроструктура цементной пасты после 5 часов гидратации
с ультразвуковой обработкой
без ультразвуковой обработки
Микроструктура цементной пасты после ультразвуковой обработки и 5 часовМикроструктура цементной пасты без ультразвуковой обработки и 5 часов
Портландцементная паста (CEM I42.5R), К. Рёсслер (2009) – Университет Баухауза Веймар

 
Перемешивание с помощью ультразвуковой кавитации приводит к более быстрому росту C-S-H-фаз.

 
Температура гидратации

Влияние мощности ультразвука (PUS) на температурные кривые цементных паст

Влияние мощности ультразвука (PUS) на температурные кривые цементных паст

 
Сила сжатия
Влияние мощности ультразвука (PUS) на прочность сжатия минорных призмов
 
Ультразвуковая импульсная скорость

Влияние ультразвуковой мощности (PUS) на скорость ультразвукового импульса увлажняющих цементных паст

Влияние ультразвуковой мощности (PUS) на скорость ультразвукового импульса увлажняющих цементных паст

 

Рост C-S-H-фаз коррелирует с температурой в цементной пасте в течение периода гидратации (щелкните по правильной графике). В смешанной цементной пасте с ультразвуком гидратация начинается прибл. на час раньше, Ранее гидратация коррелирует с более ранним увеличением прочности на сжатие (щелкните правой кнопкой мыши). Увеличенная скорость гидратации также может быть измерена с помощью скорости ультразвукового импульса.

В частности, для сборного и сухого бетона это приводит к значительному сокращению времени, пока литой бетон не будет взят из формы. Исследования Университета Баухауза (Германия) показал следующее сокращение времени набора.

СправкаDiff.Ультразвуковая мощность
Начальный набор5 часов 15 минут-29%3 часа 45 мин.
Финальный набор6 ч 45 мин-33%4 часа 30 мин.
обвал122 мм (4,8″)+ 30%158 мм (6,2″)

Еще одним интересным преимуществом ультразвукового смешивания является влияние на текучесть. Как показано в таблице выше, спад увеличивается примерно на 30%. Это позволяет снизить дозировку суперпластификаторов.
 

Технологическая интеграция ультразвуковых смесителей в производство цемента

Hielscher предлагает ультразвуковые смесители для эффективного диспергирования цемента, кремнезема, летучей золы, пигментов или УНТ. Во-первых, любой сухой материал следует предварительно смешать с водой, чтобы образовалась высокая концентрация – Тем не менее, прокачиваемая паста. Ультразвуковой смеситель Hielscher деагломерирует и диспергирует частицы с помощью кавитационного сдвига. В результате вся поверхность каждой частицы полностью подвергается воздействию воды.

Ультразвуковая обработка цементной пасты

В случае цементной пасты гидратация начинается после ультразвуковой обработки. Поэтому ультразвуковой смеситель Hielscher следует использовать в потоке, так как цементная паста не может храниться в течение длительного времени. Схематический рисунок ниже иллюстрирует процесс. На следующем этапе добавляется заполнитель, такой как песок или гравий, и смешивается с цементной пастой. Поскольку частицы цемента уже хорошо диспергированы на этой стадии, цементная паста хорошо смешивается с заполнителем. Затем бетон готов к заливке в сборные формы или к транспортировке. Резервуар для дробления рядом с ультразвуковым смесителем может использоваться для более непрерывной обработки в случае неустойчивого спроса на бетон.

Ультразвуковое встроенное смешивание цемента для сборного производства

Ультразвуковая дисперсия диоксида кремния, летучей золы и наноматериалов

Ультразвуковое встроенное смешивание цемента для сборного производстваДиспергирование кремнезема, летучей золы, пигментов или других наноматериалов, таких как углеродные нанотрубки, требует других интенсивностей обработки и уровней энергии. По этой причине мы рекомендуем отдельный ультразвуковой смеситель для получения хорошо дисперсной суспензии / пасты, которая затем добавляется в бетонную смесь. Пожалуйста, нажмите на рисунок выше, чтобы получить схематический чертеж этого процесса.

Бетон готов к использованиюУльтразвуковое смесительное оборудование, необходимое для масштабирования, может быть точно определено на основе пилотных испытаний с использованием UIP1000hdT, который представляет собой мощный ультразвуковой аппарат пилотного масштаба мощностью 1 000 Вт. В таблице ниже приведены общие рекомендации по устройству в зависимости от объема шихты или расхода перерабатываемой цементной пасты.

Объем партииСкорость потокаРекомендуемые устройства
0.1 до 10L0.2 до 2L / минUIP1000hdT, UIP1500hdT
От 10 до 50 лОт 2 до 10 л / минUIP4000hdT
от 15 до 150 лот 3 до 15 л/минUIP6000hdT
не доступноОт 10 до 50 л / минUIP16000
не доступнобольшекластер UIP16000

Обладая мощностью ультразвукового смешивания до 16 кВт на один ультразвуковой датчик, Hielscher предлагает вычислительную мощность, необходимую для больших объемов работ. Эта технология проста в тестировании и линейно масштабируется.

Свяжитесь с нами! / Спросите нас!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию о ультразвуковых аппаратах Hielscher для переработки цемента, деталях применения и ценах. Мы будем рады обсудить с Вами Ваш процесс, связанный с цементом, и предложить Вам мощный ультразвуковой аппарат, отвечающий Вашим требованиям!









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Hielscher's ultrasonic dispersion technology improves cement precasts.

Литература / Ссылки


Мы будем рады обсудить ваш процесс.

Давайте свяжемся.