การผสมอัลตราโซนิกของปูนซีเมนต์สําหรับคอนกรีต
การผสมด้วยอัลตราโซนิกของปูนซีเมนต์มีประโยชน์อย่างมากสําหรับการขึ้นรูปสําเร็จรูป drycast และโรงงานคอนกรีต ประโยชน์เหล่านี้รวมถึงเวลาเซ็ตเริ่มต้นและสุดท้ายที่สั้นลงปริมาณ superplasticizer ที่ลดลงความชุ่มชื้นที่รวดเร็วและสมบูรณ์ยิ่งขึ้นตลอดจนกําลังรับแรงอัดที่สูงขึ้น
เทคโนโลยีการผสมคอนกรีตแบบดั้งเดิม เช่น “การผสมบนถนน” หรือเครื่องผสมแบบหมุนให้การผสมไม่เพียงพอในการกระจายตัวของอนุภาคซีเมนต์และวัสดุซีเมนต์อื่น ๆ เช่นเถ้าลอยหรือซิลิกา ในขณะที่อนุภาคด้านนอกของตัวรวมตัวกันดังกล่าวสัมผัสกับน้ํา พื้นผิวอนุภาคด้านในยังคงแห้ง ส่งผลให้ความชุ่มชื้นช้าและไม่สมบูรณ์
ประโยชน์ของเทคโนโลยีการผสมอัลตราโซนิกสําหรับคอนกรีต
การกระจายอัลตราโซนิกเป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดในการแยกตัวและกระจายวัสดุขนาดไมครอนและนาโนในของเหลว การผสมอัลตราโซนิกใช้แรงเฉือนโพรงอากาศที่มีประสิทธิภาพในการผสมวัสดุขนาดละเอียดมากกว่าเครื่องผสมโรตารี่ทั่วไปและเครื่องผสมโรเตอร์สเตเตอร์ สําหรับปูนซีเมนต์ซิลิกาเถ้าลอยเม็ดสีหรือ CNTs ประสิทธิภาพของวัสดุเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญโดยการกระจายตัวของอัลตราโซนิกเนื่องจากช่วยเพิ่มการกระจายอนุภาคและการสัมผัสกับน้ํา
ในระหว่างการให้ความชุ่มชื้น—ปฏิกิริยาของปูนซีเมนต์กับน้ํา—เฟส CSH จะเติบโตโครงสร้างคล้ายเข็ม ภาพด้านล่างแสดงโครงสร้างจุลภาคในปูนซีเมนต์หลังจากให้น้ํา 5 ชั่วโมง ในการวางปูนซีเมนต์อัลตราโซนิกเฟส CSH มีความยาวเกือบ 500 นาโนเมตรในขณะที่ในแป้งที่ไม่มีโซนิกเฟส CSH อยู่ที่ประมาณ 100 นาโนเมตร

เครื่องโซนิคเตอร์ UIP16000hdT สําหรับกระจายวัสดุก่อสร้าง เช่น ปูนซีเมนต์ geopolymers หรือคอนกรีต
ด้วยการประมวลผลอัลตราโซนิก
|
โดยไม่ต้องประมวลผลอัลตราโซนิก
|
---|---|
![]() |
![]() |
ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ (CEM I42.5R), C. Rössler (2009) – มหาวิทยาลัยเบาเฮาส์ ไวมาร์ |
การผสมโดยการเกิดโพรงอากาศที่เกิดจากอัลตราซาวนด์ทําให้การเจริญเติบโตของเฟส CSH เร็วขึ้น
อุณหภูมิความชุ่มชื้น
แรงอัด
ความเร็วพัลส์อัลตราซาวนด์
การเจริญเติบโตของเฟส CSH สัมพันธ์กับอุณหภูมิในปูนซีเมนต์ในช่วงความชุ่มชื้น (คลิกที่กราฟิกด้านขวา) ในปูนซีเมนต์ผสมอัลตราโซนิก การให้ความชุ่มชื้นเริ่มขึ้นประมาณหนึ่งชั่วโมงก่อนหน้านี้. ความชุ่มชื้นก่อนหน้านี้สัมพันธ์กับการเพิ่มกําลังแรงอัดก่อนหน้านี้ ความเร็วในการให้ความชุ่มชื้นที่เพิ่มขึ้นสามารถวัดได้ด้วยความเร็วพัลส์อัลตราซาวนด์เช่นกัน

เครื่องผสมอินไลน์อัลตราโซนิก (UIP1000hdT) สําหรับการผสมปูนซีเมนต์อุตสาหกรรมในการดําเนินการแบบไหลผ่านอย่างต่อเนื่อง
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับคอนกรีตสําเร็จรูปและคอนกรีตหล่อแห้งสิ่งนี้นําไปสู่เวลาที่สั้นลงอย่างมากจนกว่าจะสามารถนําคอนกรีตหล่อออกจากแม่พิมพ์ได้ การศึกษาโดยมหาวิทยาลัย Bauhaus (เยอรมนี) แสดงให้เห็นว่าเวลาที่ตั้งลดลงดังต่อไปนี้
หนังสืออ้างอิง | ความแตกต่าง | อัลตราโซนิกกําลัง | |
---|---|---|---|
ชุดเริ่มต้น | 5 ชม. 15 นาที | -29% | 3 ชั่วโมง 45 นาที |
ชุดสุดท้าย | 6 ชั่วโมง 45 นาที | -33% | 4 ชั่วโมง 30 นาที |
ทรุดตัวลง | 122 มม. (4.8″) | +30% | 158 มม. (6.2″) |
ประโยชน์ที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งของการผสมอัลตราโซนิกคืออิทธิพลต่อความลื่นไหล ดังแสดงในตารางด้านบน การตกต่ําเพิ่มขึ้นประมาณ 30% สิ่งนี้ช่วยลดปริมาณของซุปเปอร์พลาสติไซเซอร์
กระบวนการบูรณาการของเครื่องผสมอัลตราโซนิกเข้ากับการผลิตปูนซีเมนต์
Hielscher นําเสนอเครื่องผสมอัลตราโซนิกสําหรับการกระจายตัวของปูนซีเมนต์ซิลิกาเถ้าลอยเม็ดสีหรือ CNTs อย่างมีประสิทธิภาพ ขั้นแรก ควรผสมวัสดุแห้งกับน้ําเพื่อสร้างแป้งที่มีความเข้มข้นสูงแต่สามารถสูบได้ เครื่องผสมอัลตราโซนิก Hielscher แยกก้อนและกระจายอนุภาคโดยใช้แรงเฉือนโพรงอากาศ ส่งผลให้พื้นผิวทั้งหมดของแต่ละอนุภาคสัมผัสกับน้ําอย่างเต็มที่
การประมวลผลอัลตราโซนิกของปูนซีเมนต์
ในกรณีของปูนซีเมนต์การให้ความชุ่มชื้นจะเริ่มขึ้นหลังจากการประมวลผลอัลตราโซนิก ดังนั้นควรใช้เครื่องผสมอัลตราโซนิก Hielscher แบบอินไลน์เนื่องจากไม่สามารถเก็บปูนซีเมนต์ไว้เป็นเวลานาน ภาพวาดแผนผังด้านล่างแสดงให้เห็นถึงกระบวนการ ในขั้นตอนต่อไปมวลรวมเช่นทรายหรือกรวดจะถูกเติมและผสมกับปูนซีเมนต์ เนื่องจากอนุภาคปูนซีเมนต์กระจายตัวได้ดีในขั้นตอนนั้นปูนซีเมนต์จึงกลมกลืนกับมวลรวมได้ดี จากนั้นคอนกรีตก็พร้อมที่จะเติมลงในแม่พิมพ์สําเร็จรูปหรือสําหรับการขนส่ง ถังแยกถัดจากเครื่องผสมอัลตราโซนิกอาจใช้เพื่อประมวลผลอย่างต่อเนื่องมากขึ้นในกรณีที่มีความต้องการคอนกรีตที่ไม่มั่นคง
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการแยกตัวเป็นก้อนของอนุภาคซีเมนต์ด้วยอัลตราโซนิก!
การกระจายอัลตราโซนิกของซิลิกาเถ้าลอยและวัสดุนาโน
การกระจายตัวของซิลิกาเถ้าลอยเม็ดสีหรือวัสดุนาโนอื่น ๆ เช่นท่อนาโนคาร์บอนต้องใช้ความเข้มในการประมวลผลและระดับพลังงานอื่น ๆ ด้วยเหตุนี้เราจึงแนะนําให้ใช้เครื่องผสมอัลตราโซนิกแยกต่างหากเพื่อผลิตสารละลาย / วางที่กระจายตัวอย่างดีแล้วเติมลงในส่วนผสมคอนกรีต โปรดคลิกที่กราฟิกด้านบนเพื่อดูแผนผังของกระบวนการนี้
อุปกรณ์ผสมอัลตราโซนิกที่จําเป็นสําหรับการขยายขนาดสามารถกําหนดได้อย่างแม่นยําตามการทดสอบขนาดนําร่องโดยใช้ UIP1000hdT ซึ่งเป็นเครื่องสะท้อนเสียงขนาดนําร่องที่มีประสิทธิภาพ 1,000 วัตต์ ตารางด้านล่างแสดงคําแนะนําอุปกรณ์ทั่วไปโดยขึ้นอยู่กับปริมาตรแบทช์หรืออัตราการไหลของปูนซีเมนต์ที่จะแปรรูป
ปริมาณแบทช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนํา |
---|---|---|
0.1 ถึง 10L | 0.2 ถึง 2L / นาที | UIP1000hdT, UIP1500hdT |
10 ถึง 50L | 2 ถึง 10L / นาที | UIP4000hdT |
15 ถึง 150L | 3 ถึง 15 ลิตร / นาที | UIP6000hdT |
ไม่ | 10 ถึง 50L / นาที | UIP16000 |
ไม่ | ขนาด ใหญ่ | คลัสเตอร์ของ UIP16000 |
ด้วยกําลังการผสมอัลตราโซนิกสูงถึง 16kW ต่อโพรบอัลตราโซนิกเดี่ยว Hielscher จึงมีพลังการประมวลผลที่จําเป็นสําหรับการใช้งานในปริมาณมาก เทคโนโลยีนี้ง่ายต่อการทดสอบและขยายขนาดเป็นเส้นตรง
ติดต่อเรา! / ถามเรา!
วรรณกรรม / อ้างอิง
- 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.

Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม