Ultrazvukový miešanie pre High-Performance betónu

Použitie mikro-a nanosilica alebo nanotrubice vedie k zlepšeniu pevnosti v tlaku vysoko-výkon betónu. Ultrazvukom je účinným prostriedkom pre miešanie, zvlhčovanie a rozptyľuje nanomateriály v cementu alebo betónu.
 

Priemyselné cementárneMikrooxid kremičitý je dnes široko používaný v betóne, čo vedie k vyššej pevnosti v tlaku alebo betónu odolnému voči vode a chemikáliám. To môže znížiť náklady na materiál a spotrebu energie. Nové nanomateriály, ako je nanooxid kremičitý alebo nanorúrky, vedú k ďalšiemu zlepšeniu odolnosti a pevnosti. Aby sa však využil plný potenciál nanomateriálov, je potrebná spoľahlivá a účinná disperzná technika. Sonikátory sondového typu sú najspoľahlivejšou a najúčinnejšou technikou na výrobu nano-disperzie, dokonca aj vo vysoko viskóznych a pastovitých kaloch, ako je cement a betón.

Mikrojemná cementová injektážna malta disperzia s ultrazvukovými mixérmi

Výskumný tím Draganovića prezentuje výskumný článok, autori skúmajú disperziu mikrojemnej cementovej zálievky pomocou ultrazvukovej technológie a konvenčných laboratórnych rozpúšťadiel. Cieľom štúdie je porovnať výkon ultrazvuku – v štúdii, konkrétne sonicator UP400St – tradičnými metódami disperzie injektážnej malty.

Výskumníci uskutočnili sériu experimentov s použitím rôznych disperzných techník na vyhodnotenie distribúcie veľkosti častíc (PSD) a zeta potenciálu mikrojemných cementových častíc. Disperzné techniky zahŕňajú ultrazvukové ošetrenie pomocou ultrazvukom UP400St, vysokorýchlostné laboratórne rozpúšťadlá a kombináciu oboch metód.

Ultrazvukový rozptyľovač MultiSonoReactor s dispergačnou kapacitou 16,000 wattov pre miešanie nano-častíc do cementovej pasty.

MultiSonoReactor MSR-4: Ultrazvuková inline disperzia pre priemyselnú inline výrobu vysokovýkonného cementu a betónu.

Výsledky ukázali, že ultrazvuková disperzia pomocou sonicator UP400St dosiahla výrazne lepšiu distribúciu veľkosti častíc v porovnaní s konvenčnými laboratórnymi rozpúšťadlami. Sonicator UP400St účinne znižuje aglomeráciu mikrojemných cementových častíc a vytvára homogénnejšiu a stabilnejšiu injektážnu suspenziu. Ultrazvuková liečba zlepšuje distribúciu menších častíc, čo vedie k užšiemu rozsahu distribúcie veľkosti častíc.
 

Ultra-jemná cementová zálievka je najúčinnejšia a spoľahlivo rozptýlená pomocou Hielscher sonicator UP400S. V porovnávacej štúdii sondový sonikátor jasne vynikal rozptyľovačom rotora-statora a rozpúšťadlom disku.

Porovnávané disperzné metódy: rozpúšťadlo Vma-Getzmann Dispermat CV-3 vybavené 90 mm diskom a rotorovo-statorovým systémom. Ultrazvukový prístroj Hielscher UP400St vybavené sonotródou H22.
(Štúdia a obrázky: ©Draganovic et al., 2020)

 
Okrem toho použitie ultrazvuku v kombinácii s konvenčnými laboratórnymi rozpúšťadlami ďalej zlepšuje účinnosť disperzie a dosahuje ešte jemnejšiu distribúciu veľkosti častíc v porovnaní so samotnou ultrazvukovou liečbou. Pri kombinácii, ultrazvukom poskytuje mikro-miešanie a nano-disperzia, zatiaľ čo rozpúšťadlo prispieva k makro-miešaniu, ktoré zabezpečuje, že všetky častice do ultrazvukovej kavitačnej zóny. To umožňuje lepšiu kontrolu nad distribúciou veľkosti častíc (PSD) a zeta potenciálom mikrojemnej cementovej zálievky v dávkovej prevádzke. Pri použití reaktora s prietokovými článkami suspenzia častíc automaticky prechádza zónou kavitačného horúceho bodu, takže dodatočné miešanie je zbytočné.

Celkovo štúdia zdôrazňuje vynikajúci výkon sonicator UP400St pri dispergovaní mikrojemnej cementovej zálievky. Ultrazvukové ošetrenie, najmä v kombinácii s konvenčnými laboratórnymi rozpúšťadlami, ponúka vysoko účinnú a efektívnu metódu na dosiahnutie rovnomernej a stabilnej suspenzie mikrojemných cementových častíc.

Stojí za zmienku, že článok poskytuje komplexné porovnanie medzi ultrazvukom a konvenčnými disperznými metódami, ktoré zdôrazňujú vynikajúci výkon ultrazvukom v injektážnej hmote.
(porov. Draganović et al., 2020)
 

Ultrazvuková homogenizácia poskytla najlepšie výsledky pre disperziu dny portlandského cementu v porovnaní s laboratórnym mixérom vybaveným diskom a miešačom rotor-stator.

Ultrazvukový homogenizátor UP400St sa porovnáva, pokiaľ ide o disperznú účinnosť cementovej zálievky s bežným laboratórnym miešačom vybaveným diskom a pomocou techniky rotor-stator. Štúdia ukázala, že ultrazvuková disperzia nie je len účinnou metódou, ale je dokonca lepšia ako miešačka pomocou techniky rotor-stator.
(štúdia a grafika: © Draganović et al., 2020)

Žiadosť o informácie





 

Video ukazuje ultrazvukové miešanie a dispergovanie grafitu v 250 ml epoxidovej živice (Toolcraft L) pomocou ultrazvukového homogenizátora (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics vyrába zariadenia na rozptýlenie grafitu, grafénu, uhlíkových nanorúrok, nanovlákien alebo plnív v laboratóriu alebo vo veľkoobjemových výrobných procesoch. Typickými aplikáciami sú dispergovanie nanomateriálov a mikromateriálov počas procesu funkcionalizácie alebo dispergovanie do živíc alebo polymérov.

Zmiešajte epoxidovú živicu s grafitovým plnivom pomocou ultrazvukového homogenizátora UP400St (400 wattov)

Miniatúra videa

 

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

Nedostatočné miešanie výsledky v nižších betónových vlastnostiach.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 sa v tvrdnúcom betóne tvoria nanoskopické hydratačné produkty, ako sú hydráty vápenaté. Nanočastice oxidu kremičitého alebo nanorúrok sa počas tuhnutia betónu menia na nanočastice cementu. Menšie častice vedú ku kratšej vzdialenosti častíc a hustejšiemu a menej poréznemu materiálu. To 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.

Ultrasonicator pre aglomeráciu nanočastíc a spoľahlivú a rovnomernú disperziu nanomateriálov do cementu a betónu

Ultrazvukový procesor UIP16000 je vysoko výkonný homogenizátor pre disperziu cementu a betónu

Kliknite tu sa dozviete viac o výhodách Ultrazvukový miešanie cementových pastov pre Precast, drycast a betónové rastliny.

Ultrazvukový miešanie nanomateriálov

Ultrazvukom je veľmi účinným prostriedkom na miešanie, dispergovanie a deaglomeráciu. Obrázok nižšie ukazuje typický výsledok ultrazvukového dispergovania dymového oxidu kremičitého vo vode.

Ultrazvukový miešanie dymu Sulica (Micro silica)

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.

Sonikátori pre laboratórny výskum a vývoj

Hielscher ultrazvukové laboratórne homogenizers sú perfektným miešacím nástrojom pre výskum a vývoj v laboratórnom meradle. Hielscher laboratórne sonikátory sa zvyčajne používajú na ultrazvukové miešanie malých dávok. Hielscher ultrazvukové homogenizátory ponúkajú presnú kontrolu parametrov a vynikajúcu reprodukovateľnosť pre prípravu stupnice. To uľahčuje miešanie rôznych formulácií a určenie vplyvu ultrazvukom, intenzity a trvania ultrazvukom.

Ultrazvukové inline miešanie vo výrobe

Betón pripravený na použitieUltrazvukové miešacie zariadenie potrebné na zväčšenie môže byť určené presne na základe laboratórneho testu. Na spracovanie veľkých objemových prúdov cementu alebo betónu, vysoko výkonné ultrasonicators sú zvyčajne prevádzkované v režime kontinuálneho prietoku pomocou prietokových reaktorov. To umožňuje vysoko rovnomerné miešanie a bezchybné spracovanie pást a riedkych zmesí – dokonca aj pri veľmi vysokej viskozite.

Ultrazvuková disperzia nano-oxidu kremičitého: Hielscher ultrazvukový homogenizátor UP400St rozptýli kremičité nanočastice rýchlo a efektívne do rovnomernej nano-disperzie.

Ultrazvuková disperzia nano-oxidu kremičitého pomocou ultrasonicator UP400St

Miniatúra videa

Nižšie uvedená tabuľka vám poskytuje údaje o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrasonicators v závislosti od objemu dávky alebo prietoku, ktorý sa má spracovať:

Objem šarže prietok Odporúčané Devices
1 až 500mL 10 až 200mL/min UP100H
10 až 2000mL 20 až 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 až 20L 02 až 4 l / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
15 až 150 l 3 až 15 l/min UIP6000hdT
neuv 10 až 100 l / min UIP16000
neuv väčšia strapec UIP16000

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Použite nižšie uvedený formulár a požiadajte o ďalšie informácie o ultrazvukovom mixéri, aplikáciách súvisiacich s cementom, technických údajoch a cenách. Radi s vami prediskutujeme váš proces miešania cementu a ponúkneme vám ultrazvukovú vysokošmykovú miešačku spĺňajúcu vaše požiadavky!









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Literatúra/referencie


Inline miešanie cementu pomocou ultrazvukom

Ultrazvukový miešanie-Prietokový grafHielscher 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 tok bunky reaktora z nerezovej ocele pre ultrazvukom kvapalín.Ultrazvukový zmiešavací reaktor pozostáva z prietokovej bunky a sonotród. Nie sú potrebné žiadne ložiská. Reaktory s prietokovými článkami (nehrdzavejúca oceľ) majú jednoduché geometrie a dajú sa ľahko rozobrať a vyčistiť. Neexistujú žiadne malé otvory ani skryté rohy.

Ostatné aplikácie ultrazvukom pre cement a betón

Použitie ultrazvukových zariadení Hielscher pri príprave cementov a betónov nie je obmedzené na miešanie a dispergovanie cementových premixov alebo betónov. Ultrazvuk je veľmi účinným prostriedkom na odplynenie kvapalín a riedkych zmesí. Tým sa znižuje počet a objem plynových bublín zachytených v betóne po vytvrdnutí.
Ultrazvukové sitové trepačky zlepšiť priepustnosť a kvalitu práškového sitovania pre malé častice. Hielscher ponúka rozpúšťadle miešané sitá pre laboratórne a priemyselné aplikácie.

Betónové podkladové informácie

Betón sa skladá z cementu, napr. portlandského cementu a iných cementových materiálov, ako je popolček a troskový cement, kameniva (štrk, vápenec, žula, piesok), vody a chemických prímesí. Typické prímesi zahŕňajú urýchľovače alebo retardéry, plastifikátory, pigmenty, kremičitý dym alebo metakaolín s vysokou reaktivitou (HRM). Mikrooxid kremičitý je typická prímes v betóne. Jeho nevýhodou sú relatívne vysoké náklady a kontaminácia ovplyvňujúca zdravie operátorov a pracovníkov.

Radi prediskutujeme váš proces.

Poďme sa skontaktovať.