Ultrasonic Mešanje za visoko zmogljive beton

Uporaba mikro in nandelce silicijevega oksida ali nanocevk vodi k izboljšanju tlačna trdnost visoko zmogljivih beton. Ultrasonication je učinkovito sredstvo za mešanje, omočenje in razprševanje nanomaterialov v cement ali beton.
 

Industrijska Cement rastlinMikrosilicijev dioksid se danes pogosto uporablja v betonu, kar vodi do večje tlačne trdnosti ali betona, odpornega na vodo in kemikalije. To lahko zmanjša stroške materiala in porabo energije. Novi nanomateriali, kot so nanosilicijev dioksid ali nanocevke, prinašajo nadaljnje izboljšave odpornosti in trdnosti. Da pa bi v celoti izkoristili potencial nanomaterialov, je potrebna zanesljiva in učinkovita disperzijska tehnika. Sonikatorji tipa sonde so najbolj zanesljiva in učinkovita tehnika za proizvodnjo nano-disperzije, tudi v zelo viskoznih in pastoznih blatnicah, kot sta cement in beton.

Mikrofina disperzija cementne fugirne mase z ultrazvočnimi mešalniki

Raziskovalna skupina Draganovića predstavlja raziskovalni članek, avtorji raziskujejo disperzijo mikrofinega cementnega fugirnega materiala z ultrazvočno tehnologijo in konvencionalnimi laboratorijskimi raztapljalci. Cilj študije je primerjati učinkovitost ultrazvoka – v študiji, zlasti sonikator UP400St – s tradicionalnimi metodami disperzije fugirne mase.

Raziskovalci so izvedli vrsto poskusov z uporabo različnih disperzijskih tehnik za oceno porazdelitve velikosti delcev (PSD) in zeta potenciala mikrofinih cementnih delcev. Disperzijske tehnike vključujejo ultrazvočno obdelavo z uporabo sonikatorja UP400St, hitrih laboratorijskih raztapljalcev in kombinacijo obeh metod.

Ultrazvočni razpršilec MultiSonoReactor s 16.000 vati razpršilne zmogljivosti za mešanje nano-delcev v cementno pasto.

MultiSonoReactor MSR-4: Ultrazvočna inline disperzija za industrijsko inline proizvodnjo visoko zmogljivega cementa in betona.

Rezultati so pokazali, da je ultrazvočna disperzija z uporabo sonikatorja UP400St dosegla bistveno boljšo porazdelitev velikosti delcev v primerjavi z običajnimi laboratorijskimi raztapljalci. Sonikator UP400St učinkovito zmanjšuje aglomeracijo mikrofinih cementnih delcev in proizvaja bolj homogeno in stabilno suspenzijo fugirne mase. Ultrazvočna obdelava izboljša porazdelitev manjših delcev, kar ima za posledico ožje območje porazdelitve velikosti delcev.
 

Ultra fina cementna masa je najučinkovitejša in zanesljivo razpršena z uporabo Hielscher sonicator UP400S. V primerjalni študiji je sonda-tip sonikator jasno odlikoval razpršilec rotor-stator in raztapljanje diskov.

Primerjane metode disperzije: Vma-Getzmann Dispermat CV-3 raztapljalnik, opremljen z 90-milimetrskim diskom in sistemom rotor-stator. Hielscher UP400St ultrazvočna naprava opremljen s sonotrodo H22.
(Študija in slike: ©Draganović et al., 2020)

 
Poleg tega uporaba ultrazvoka v kombinaciji s konvencionalnimi laboratorijskimi raztapljalci dodatno izboljša učinkovitost disperzije in doseže še natančnejšo porazdelitev velikosti delcev v primerjavi s samim ultrazvočnim zdravljenjem. V kombinaciji sonication zagotavlja mikro-mešanje in nano-disperzijo, medtem ko raztapljalnik prispeva k makro-mešanju, ki zagotavlja, da vsi delci v ultrazvočno kavitacijsko cono. To omogoča boljši nadzor nad porazdelitvijo velikosti delcev (PSD) in zeta potencialom mikrofine cementne fugirne mase pri šaržnem delovanju. Pri uporabi reaktorja pretočne celice suspenzija delcev samodejno preide v območje kavitacijske vroče točke, tako da je dodatno mešanje odveč.

Na splošno študija poudarja vrhunsko zmogljivost sonikatorja UP400St pri razpršitvi mikrofine cementne fugirne mase. Ultrazvočna obdelava, še posebej v kombinaciji s konvencionalnimi laboratorijskimi raztapljalci, ponuja zelo učinkovito in učinkovito metodo za doseganje enakomerne in stabilne suspenzije mikrofinih cementnih delcev.

Treba je omeniti, da članek ponuja celovito primerjavo med ultrazvočnimi in konvencionalnimi disperzijskimi metodami, ki poudarjajo vrhunsko zmogljivost ultrazvočnega razbijanja v disperziji fugirne mase.
(prim. Draganović in sod., 2020)
 

Ultrazvočna homogenizacija je dala najboljše rezultate za disperzijo portlandskega cementnega protina v primerjavi z laboratorijskim mešalnikom, opremljenim z diskom in rotor-stator mešalnikom.

Ultrazvočni homogenizator UP400St se primerja glede disperzijske učinkovitosti cementne mase z običajnim laboratorijskim mešalnikom, opremljenim z diskom, in z uporabo tehnike rotor-stator. Študija je pokazala, da ultrazvočna disperzija ni le učinkovita metoda, ampak je celo boljša od mešalnika s tehniko rotor-stator.
(študija in grafika: © Draganović et al., 2020)

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


 

Video prikazuje ultrazvočno mešanje in razpršitev grafita v 250mL epoksi smole (Toolcraft L), z uporabo ultrazvočnega homogenizerja (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics izdeluje opremo za razpršanje grafita, grafena, ogljikovih nanocevk, nano žic ali polnil v laboratoriju ali v procesih proizvodnje visoke prostornine. Tipične aplikacije so razpršujoči nano materiali in mikro materiali med procesom funkcionalnosti ali za razpršitev v smole ali polimere.

Zmešaj epoksi smolo z grafitnim polnilom z ultrazvočnim homogenizerjem UP400St (400 W)

Video sličica

 

Beton za raziskave in razvoj

Beton raziskave izgleda za materiale in postopke za:

  • zmanjšanje materialnih stroškov in stroškov za energijo
  • pridobi visoko začetno in končno odpornost
  • izboljšati gostoto in tlačno trdnost
  • izboljšanje obdelovalnosti, črpanja in finishability
  • večjo trajnost in zmanjševanje prepustnosti
  • zmanjšati krčenje razpok, brisanje prahu in težave razslojevanja
  • kemična odpornost, npr sulfat odpornost

Cement in beton mešanje

Nezadostna mešanje v slabše lastnosti betona.Ko gre za izboljšave v konkretnih lastnosti, mešanje tehnologija je prav tako pomembna kot v sestavi betona. Mešanje je pomemben korak v proizvodnji enotne, visoke kakovosti betona. Čeprav so številne smernice in predpisi, na primer DIN EN 206 pokrivajo sestavo betona in njenih sestavnih delov, dejanski proces mešanja cementa in betona mešanje je prepuščena uporabniku.
Odločilno je, da voda, cement in primesi so enakomerno razpršeni in porazdeli dol v fin merilu in da so aglomerate dovolj razpršeni. Nezadostna razprševanje ali deaglomeracijo posledico slabše lastnosti betona. Zaradi nizke vsebnosti vode in visok dozi primesi, mešanje samozgoščevalni beton (SCC) in ultra betona visoke trdnosti (UHPC) je potreben daljši čas mešanja ali bolj učinkovito tehnologijo mešanja.

Nanomateriali v beton

Med hidracijo cementa se v utrjevalnem betonu oblikujejo hidratacijski produkti, kot so kalcijevi hidrati. Nano delci silicijevega dioksida ali nanocevk se med strjevanjem betona spremenijo v nano delce cementa. Manjši delci vodijo do krajše razdalje delcev ter gostejšega in manj poroznega materiala. To poveča tlačno trdnost in zmanjša prepustnost.

Glavna pomanjkljivost nanosize prahu in materialov, čeprav je težnja, da se tvori aglomerirani med močenje in mešanje. Če so posamezni delci pa razpršeni, aglomeracija zmanjšuje izpostavljeni delcev površino, ki vodi do slabše lastnosti betona.

Ultrasonicator za deagglomeracijo nanodelcev in zanesljivo in enakomerno disperzijo nanomaterialov v cement in beton

Ultrazvočni procesor UIP16000 je visoko zmogljiv homogenizator za disperzijo cementa in betona

Kliknite tukaj, če želite izvedeti več o prednostih ultrazvočno mešanje cementnih past za gotove, drycast in konkretnih rastlin.

Ultrasonic Mešanje nanomaterialov

Ultrasonication je zelo učinkovito sredstvo za mešanje, razprševanje in deagglomeration. Spodnja slika prikazuje tipičen rezultat ultrazvočnega razprševanja zaplinjenega silicijevega dioksida v vodi.

Ultrasonic Mešanje Dimna Sulica (Micro Silica)

Od (zelena krivulja) pri velikosti aglomerat delcev več kot 200 mikronov (D50) večina delcev so se zmanjšali na manj kot 200 nanometrov.

Ultrasonic Mešanje Na njihov obseg

Hielscher ponuja ultrazvočni mešalne naprave za uporabo v raziskavah in popolno obdelavo lestvice.

Sonikatorji za laboratorijske raziskave in razvoj

Hielscher ultrazvočni laboratorijski homogenizatorji so odlično mešalno orodje za raziskave in razvoj v laboratorijskem merilu. Hielscher laboratorijski sonikatorji se običajno uporabljajo za ultrazvočno mešanje majhnih serij. Hielscher ultrazvočni homogenizatorji ponujajo natančen nadzor parametrov in odlično ponovljivost za pripravo lestvice. To omogoča enostavno mešanje različnih formulacij in določanje vpliva ultrazvočne intenzivnosti in trajanja ultrazvočnega razbijanja.

Ultrazvočno inline mešanje v proizvodnji

Beton pripravljen za uporaboUltrazvočno mešalno opremo, potrebno za povečanje, lahko natančno določimo na podlagi laboratorijskega testa. Za obdelavo velikih količinskih tokov cementa ali betona, visoko zmogljivi ultrazvočniki običajno delujejo v načinu neprekinjenega pretoka z uporabo pretočnih reaktorjev. To omogoča visoko enakomerno mešanje in brezhibno obdelavo paste in blata – tudi z zelo visokimi viskoznostmi.

Ultrazvočna disperzija Nano-Silica: Hielscher ultrazvočni homogenizer UP400St razprši silicijev nanodelce hitro in učinkovito v enotno nano-disperzijo.

Ultrazvočna disperzija Nano-Silica z uporabo ultrazvočnega UP400St

Video sličica

Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnikov, odvisno od volumna serije ali stopnje pretoka, ki jo je treba obdelati:

serija Volume Pretok Priporočena naprave
1 do 500ml 10 do 200 ml / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400ml / min UP200Ht, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10L / min UIP4000hdT
15 do 150L 3 do 15L/min UIP6000hdT
ni podatkov 10 do 100L / min UIP16000
ni podatkov večja gruča UIP16000

Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!

Vprašajte za več informacij

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, da zahtevate dodatne informacije o ultrazvočnih mešalnikih, aplikacijah, povezanih s cementom, tehničnih podatkih in cenah. Z veseljem se bomo z vami pogovorili o vašem postopku mešanja cementa in vam ponudili ultrazvočni mešalnik z visoko strižnostjo, ki izpolnjuje vaše zahteve!









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Literatura/reference


Inline mešanje cementa z uporabo Sonicator

Ultrasonic mešanje - diagramHielscher ultrazvočni mešalniki so običajno nameščeni v liniji. Material se prečrpa v ultrazvočni reaktorske posode. Tam je tudi intenziven ultrazvočne kavitacije. Inline ultrazvočno razbijanje odstrani, ki obidejo kot vsi delci mimo mešalno komoro naslednje določenem sredino. Zato, ultrasonication običajno premiki krivulje porazdelitve velikosti delcev, namesto da povečuje.

Robustna in enostaven za čiščenje

Ultrazvočni Flow Cell Reaktor iz nerjavečega jekla za ultrazvočno razbijanje tekočin.Ultrazvočni mešalni reaktor je sestavljen iz pretočne celice in sonotrodov. Ležaji niso potrebni. Reaktorji s pretočnimi celicami (nerjavno jeklo) imajo preprosto geometrijo in jih je mogoče enostavno razstaviti in očistiti. Ni majhnih odprtin ali skritih vogalov.

Druge uporabe Ultrazvočna za cement in beton

Uporaba Hielscher ultrazvočnih naprav pri pripravi cementov in betona ni omejena na mešanje in razprševanje cementnih premiksov ali betonov. Ultrazvok je zelo učinkovito sredstvo za razplinjevanje tekočin in blata. To zmanjša število in prostornino plinskih mehurčkov, ujetih v beton po utrjevanju.
Ultrazvočni stresalniki sit izboljšati prepustnost in kakovost sejanja prahu za majhne delce. Hielscher ponuja ultrazvočno vznemirjena sita za laboratorijske in industrijske aplikacije.

Beton Osnovne informacije

Beton je sestavljen iz cementa, npr. portlandskega cementa in drugih cementnih materialov, kot so elektrofiltrski pepel in žlindrov cement, agregat (gramoz, apnenec, granit, pesek), voda in kemični dodatki. Tipične primesi vključujejo pospeševalnike ali zaviralce, mehčalce, pigmente, silicijev dim ali visoko reaktivni metakaolin (HRM). Mikrosilicijev dioksid je tipična primesi betona. Njegova pomanjkljivost je relativno visoka cena in kontaminacija, ki vpliva na zdravje operaterjev in delavcev.

Z veseljem bomo razpravljali o vašem procesu.

Pojdiva v stik.