Ultrazvukový miešanie pre High-Performance betónu
Micro kremičitý je široko používaný v betóne dnes, čo vedie k vyššej pevnosti v tlaku alebo vody a chemicky odolné betóny. To môže znížiť materiálne náklady a spotrebu energie. Nové nanomateriály, ako napríklad Nano oxid kremičitý alebo Nanotrubice viesť k ďalšiemu zlepšeniu odolnosti a pevnosti.
Betónové podkladové informácie
Betón sa skladá z cement, napríklad Portlandského cementu a iných cementových materiálov, ako je Popolček a trosky cement, agregát (štrk, vápenec, žula, piesok), voda a chemické prímesi. Typické prímesi zahŕňajú urýchľovače alebo retardéry, zmäkčovadlá, pigmenty, oxid kremičitý dym alebo high reaktivita Metakaolin (HRM). Mikro kremičitý je typická prímesou v betóne. Jeho nevýhodou je relatívne vysoké náklady a kontaminácia ovplyvňujúca prevádzkovateľov’ Zdravie.
Konkrétny výskum a vývoj
Konkrétny výskum vyhľadáva materiály a procesy na:
- zníženie materiálnych nákladov a nákladov na energiu
- získať vysokú počiatočnú a konečnú odolnosť
- zvýšenie hustoty a pevnosť v tlaku
- zlepšenie spracovateľnosti, pumpability a finishability
- zlepšenie trvanlivosti a zníženie priepustnosti
- znižujú zmrštenie trhlín, prašné a delkontaminačné problémy
- chemická rezistencia, napríklad rezistencia sulfátu
Cement a betón miešanie
Pokiaľ ide o zlepšenie konkrétnych vlastností, miešanie technológia je rovnako dôležité ako betónové kompozície. Miešanie je nevyhnutným krokom pri výrobe jednotného, vysoko kvalitného betónu. Hoci početné usmernenia a predpisy, napríklad DIN EN 206 pokrývajú zloženie betónu a jeho komponentov, skutočný proces miešania cementu a miešanie betónu je ponechané na užívateľa.
Je rozhodujúce, že voda, cement a prímesi sú rovnomerne rozptýlené a distribuované do jemnej stupnice a že aglomeráty sú dostatočne rozptýlené. Nedostatočné rozptyľuje alebo deagglomeration výsledky v nižších betónových vlastnostiach. Vzhľadom na nízky obsah vody a vysoké dávkovanie prímesi, miešanie self-zhutnovanie betónu (SCC) a ultra vysokej pevnosti betónu (UHPC) vyžaduje dlhší čas miešania alebo efektívnejšie miešanie technológie.
Nanomateriály v betóne
Počas hydratácie cementu nanometrov hydratačné výrobky, ako je vápnik hydratuje formulár v spevnenie betónu. Nano častice oxidu kremičitého alebo nanotrubice premeniť nano častice cementu počas tuhnutia betónu. Menšie častice vedú k kratšej vzdialenosti častíc a hustejšie a menej pórovitý materiál. Tým sa zvyšuje pevnosť v tlaku a znižuje priepustnosť.
Hlavnou nevýhodou nanoveľkosti prášku a materiálov, aj keď, je tendencia tvoriť aglomeráty počas zmmání a miešanie. Ak jednotlivé častice sú dobre rozptýlené, aglomerácie znižuje exponovaný povrch častíc vedúce k nižšej betónové vlastnosti.
Ultrazvukový miešanie nanomateriálov
Ultrazvukom je veľmi účinným prostriedkom pre miešanie, dispergačné a deagglomeration. Na obrázku nižšie ukazuje typický výsledok ultrazvukového rozptyľuje fumed kremíka vo vode.
Začiatok (Zelená krivka) v aglomeráte veľkosti častíc viac ako 200 mikrónov (D50) Väčšina častíc bola znížená na menej ako 200 nanometrov.
Ultrazvukový miešanie v akomkoľvek meradle
Hielscher ponúka ultrazvukové miešanie zariadenia pre použitie vo výskume a plnom rozsahu spracovania.
Laboratórny výskum a vývoj
Hielscher Ultrazvukové laboratórne prístroje sú dokonalým miešacím nástrojom pre laboratórne R&D. laboratórne zariadenia sa zvyčajne používajú pre ultrazvukové miešanie malých šarží. Hielscher Ultrazvukové prístroje ponúkajú presný parameter kontrolu a vynikajúcu reprodukovateľnosť pre prípravu stupnice hore. Vďaka tomu je ľahké miešať rôzne formulácie a určiť vplyv ultrazvukom intenzity a trvania ultrazvukom.
Ultrazvukový miešanie vo výrobe
Ultrazvukové zmiešavacie zariadenie potrebné na stupnici hore možno určiť presne na základe laboratórneho testu. V nasledujúcej tabuľke sú uvedené všeobecné odporúčania zariadenia v závislosti od objemu šarže alebo prietoku, ktorý sa má spracovať.
| Objem šarže | prietok | Odporúčané Devices |
|---|---|---|
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, Up400s |
| 0.1 až 20L | 02 až 4 l / min | Uip1000hd UIP2000hd |
| 10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000 |
| neuv | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| neuv | väčšia | strapec UIP16000 |
Inline miešanie
Hielscher ultrazvukové miešačky sú zvyčajne inštalované v-line. Materiál je čerpaná do ultrazvukového reaktora plavidla. Tam je vystavený intenzívnej ultrazvukové kavitácie. Inline ultrazvukom eliminuje-absolvovanie ako všetky častice prejsť zmiešavacia komora po definovanej ceste. Preto ultrazvukom zvyčajne posuny veľkosť častíc distribúcie krivky skôr ako rozšírenie.
Robustné a ľahko čistiteľné
Ultrazvukový zmiešavací reaktor sa skladá z prietokovej bunky a sonotródy. Nie sú potrebné žiadne ložiská. Prietokové bunky reaktorov (nerezová oceľ) majú jednoduché geometrie a môže ľahko rozobrať a vyčistiť. Neexistujú žiadne malé otvory alebo skryté rohy.
Ostatné aplikácie ultrazvukom pre cement a betón
Použitie Hielscher Ultrazvukové prístroje pri príprave cementov a betóny nie je obmedzená na miešanie a rozptyľuje cement premixy alebo betóny. Ultrazvuk je veľmi účinným prostriedkom pre odplynenie kvapalín a kalov. Tým sa znižuje počet a objem plynových bublín zachytených v betóne po vytvrdnutí.
Ultrazvukové preosievajúce zariadenia zlepšenie priepustnosti a kvality práškového preosievania pre malé častice. Hielscher ponúka rozpúšťadle rozrušený sitá pre laboratórne a priemyselné aplikácie.