การผสมด้วยอัลตราโซนิกของปูนซีเมนต์สำหรับคอนกรีต
ผสมล้ำของซีเมนต์เพสต์มีประโยชน์ที่ดีสำหรับการปั้นสำเร็จรูป drycast และโรงงานคอนกรีต นี้รวมถึง: เวลาที่สั้นกว่าชุดเริ่มต้นและครั้งสุดท้ายปริมาณที่ลดลงของสารลดน้ำพิเศษขึ้นเร็วขึ้นและสมบูรณ์มากขึ้นความชุ่มชื้นเช่นเดียวกับแรงอัดสูง
เทคโนโลยีการผสมคอนกรีตแบบดั้งเดิมเช่น “บนถนนผสม” หรือเครื่องผสมแบบหมุนให้การผสมไม่เพียงพอที่จะกระจายการรวมตัวกันของอนุภาคซีเมนต์และวัสดุซีเมนต์อื่น ๆ เช่นเถ้าลอยหรือซิลิกา ในขณะที่อนุภาคด้านนอกของ agglomerates ดังกล่าวสัมผัสกับน้ําพื้นผิวอนุภาคด้านในยังคงแห้ง ส่งผลให้ความชุ่มชื้นช้าและไม่สมบูรณ์
ประโยชน์ของเทคโนโลยีการผสมอัลตราโซนิกสําหรับคอนกรีต
การกระจายอัลตราโซนิกเป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดในการแยกตัวและกระจายวัสดุขนาดไมครอนและขนาดนาโนในของเหลว การผสมอัลตราโซนิกใช้แรงเฉือนแบบโพรงอากาศที่มีประสิทธิภาพในการผสมวัสดุขนาดละเอียดมากกว่าเครื่องผสมแบบหมุนทั่วไปและเครื่องผสมโรเตอร์สเตเตอร์ สําหรับปูนซีเมนต์ซิลิกาเถ้าลอยเม็ดสีหรือ CNTs ประสิทธิภาพของวัสดุเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญโดยการกระจายตัวของอัลตราโซนิกเนื่องจากช่วยเพิ่มการกระจายอนุภาคและการสัมผัสกับน้ํา
ในช่วงความชุ่มชื้น – ปฏิกิริยาของปูนซีเมนต์กับน้ำ – C-S-H-ขั้นตอนการเติบโตโครงสร้างเหมือนเข็ม ภาพด้านล่างนี้แสดงจุลภาคในซีเมนต์เพสต์หลังจาก 5hrs ของความชุ่มชื้น ในการวางปูนซีเมนต์ ultrasonicated C-S-H-ขั้นตอนเกือบ 500nm ยาวในขณะที่วาง unsonicated, C-S-H-ขั้นตอนอยู่ที่ประมาณ 100nm เท่านั้น

อัลตราโซนิก Inline ผสม (UIP1000hdT)
ด้วยการประมวลผลอัลตราโซนิก
|
โดยไม่ต้องประมวลผลอัลตราโซนิก
|
---|---|
![]() |
![]() |
พอร์ตแลนด์วางปูนซิเมนต์ (CEM I42.5R) ซี Rossler (2009) – Bauhaus มหาวิทยาลัยไวมาร์ |
การผสมโพรงอากาศอัลตราโซนิกนําไปสู่การเติบโตที่เร็วขึ้นของ C-S-H-phases
อุณหภูมิความชุ่มชื้น
ความแรงของการบีบอัด
อัลตราซาวนด์พัลส์ Velocity
การเจริญเติบโตของ C-S-H-ขั้นตอนมีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิในซีเมนต์เพสต์ในช่วงระยะเวลาความชุ่มชื้น (คลิกที่กราฟิกขวา) ในการวางปูนซีเมนต์ผสม ultrasonically ที่ ชุ่มชื้นเริ่มประมาณ หนึ่งชั่วโมงก่อนหน้านี้. ความชุ่มชื้นก่อนหน้านี้มีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นก่อนหน้านี้ในความแข็งแรง compressional (คลิกกราฟิกขวา) ความเร็วความชุ่มชื้นเพิ่มขึ้นสามารถวัดได้โดยความเร็วชีพจรอัลตราซาวนด์ได้อีกด้วย
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสำเร็จรูปและคอนกรีต drycast นี้นำไปสู่เวลาที่สั้นลงอย่างมีนัยสำคัญจนกว่าคอนกรีตหล่อสามารถนำมาจากแม่พิมพ์ การศึกษาโดยมหาวิทยาลัย Bauhaus (เยอรมนี) แสดงการลดเวลาที่ตั้งไว้ดังต่อไปนี้
การอ้างอิง | diff | Ultrasonics พลังงาน | |
---|---|---|---|
ชุดเริ่มต้น | 5 ชั่วโมง 15 นาที | 29 | 3 ชั่วโมง 45 นาที |
ชุดสุดท้าย | 6 ชั่วโมง 45 นาที | -๓๓% | 4 ชั่วโมง 30 นาที |
ตกต่ำ | 122 มิลลิเมตร (4.8″) | + 30% | 158 มิลลิเมตร (6.2″) |
อีกประโยชน์ที่น่าสนใจของอัลตราโซนิกผสมที่มีอิทธิพลในการไหลที่ ดังแสดงในตารางข้างต้น ตกต่ำเพิ่มขึ้น ประมาณ 30% สิ่งนี้ช่วยให้ปริมาณของ superplasticizers ลดลง
การรวมกระบวนการของเครื่องผสมอัลตราโซนิกเข้ากับการผลิตปูนซีเมนต์
Hielscher นําเสนอเครื่องผสมอัลตราโซนิกสําหรับการกระจายซีเมนต์ซิลิกาเถ้าลอยเม็ดสีหรือ CNTs อย่างมีประสิทธิภาพ ขั้นแรกควรผสมวัสดุแห้งด้วยน้ําเพื่อสร้างความเข้มข้นสูง – วางยังปั๊มได้ เครื่องผสมอัลตราโซนิก Hielscher, deagglomerates และกระจายอนุภาคโดยใช้แรงเฉือน cavitational ส่งผลให้พื้นผิวทั้งหมดของแต่ละอนุภาคสัมผัสกับน้ําอย่างเต็มที่
อัลตราโซนิกการประมวลผลของการวางปูนซิเมนต์
ในกรณีของการวางปูนซีเมนต์ความชุ่มชื้นจะเริ่มขึ้นหลังจากการประมวลผลอัลตราโซนิก ดังนั้นควรใช้เครื่องผสมอัลตราโซนิก Hielscher แบบอินไลน์เนื่องจากไม่สามารถเก็บปูนซีเมนต์ไว้ได้เป็นเวลานาน ภาพวาดแผนผังด้านล่างแสดงให้เห็นถึงกระบวนการ ในขั้นตอนถัดไปมวลรวมเช่นทรายหรือกรวดจะถูกเพิ่มและผสมกับปูนซีเมนต์ เนื่องจากอนุภาคซีเมนต์มีการกระจายตัวได้ดีในขั้นตอนนั้นการวางปูนซีเมนต์จึงเข้ากันได้ดีกับมวลรวม จากนั้นคอนกรีตก็พร้อมที่จะเติมลงในแม่พิมพ์สําเร็จรูปหรือสําหรับการขนส่ง ถังแตกถัดจากเครื่องผสมอัลตราโซนิกอาจใช้ในการประมวลผลอย่างต่อเนื่องมากขึ้นในกรณีที่มีความต้องการคอนกรีตไม่มั่นคง
อัลตราโซนิกกันไปของซิลิกา, เถ้าลอยและวัสดุนาโน
การกระจายตัวของซิลิกาเถ้าลอยเม็ดสีหรือวัสดุนาโนอื่น ๆ เช่นท่อนาโนคาร์บอนต้องใช้ความเข้มในการประมวลผลและระดับพลังงานอื่น ๆ ด้วยเหตุนี้เราจึงแนะนําเครื่องผสมอัลตราโซนิกแยกต่างหากเพื่อผลิตสารละลาย / วางที่กระจายตัวได้ดีซึ่งจะถูกเพิ่มลงในส่วนผสมคอนกรีต โปรดคลิกที่กราฟิกด้านบนเพื่อดูแผนผังของกระบวนการนี้
อุปกรณ์ผสมอัลตราโซนิกที่จําเป็นสําหรับการเพิ่มขนาดสามารถกําหนดได้อย่างแน่นอนจากการทดสอบขนาดนําร่องโดยใช้ UIP1000hd ชุด (1,000 วัตต์). ตารางด้านล่างแสดงคำแนะนำอุปกรณ์ทั่วไปขึ้นอยู่กับปริมาณชุดหรืออัตราการไหลของซีเมนต์เพสต์ที่ต้องดำเนินการ
ปริมาณชุด | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
---|---|---|
00.1 เพื่อ 10L | 00.2 เพื่อ 2L / นาที | UIP1000hdT UIP1500hdT |
10 ถึง 50L | 2 ถึง 10L / นาที | UIP4000hdT |
15 ถึง 150L | 3 ถึง 15L / นาที | UIP6000hdT |
N.A. | 10 ถึง 50L / นาที | UIP16000 |
N.A. | ที่มีขนาดใหญ่ | กลุ่มของ UIP16000 |
ที่มีถึง 16kW ของพลังงานผสมล้ำต่อเครื่องเดียว Hielscher มีพลังการประมวลผลที่จำเป็นสำหรับการใช้งานระดับสูง เทคโนโลยีนี้เป็น ง่ายต่อการทดสอบ และ เครื่องชั่งน้ำหนักขึ้นเชิงเส้น.
วรรณคดี / อ้างอิง
- เอส Perters; เอ็มstöckigt; ซี Rossler (2009): อิทธิพลของพลังงานอัลตราซาวด์ในการไหลและการตั้งค่าของพอร์ตแลนด์วางปูนซิเมนต์; ที่: 17 ประชุมนานาชาติเกี่ยวกับวัสดุก่อสร้าง 23-26 กันยายน 2009 ไวมาร์
- ซี Rossler (2009): อิทธิพลของการอัลตราซาวนด์อำนาจในการไหลและการแข็งตัวพฤติกรรมของสารแขวนลอยปูนซีเมนต์; ใน: การดำเนินการของ 17 นานาชาติวัสดุก่อสร้างประชุม ibausil เอ็ดสถาบันนิ้วสำหรับวัสดุศาสตร์ Bauhaus มหาวิทยาลัยมาร์เอส 1-0259 - ครั้งแรก – 0264
- กันเจียน, เอสไมเอล; เอห์ซานี, อาหมัด; เมสัน, ทิโมธี; ไทเรอร์, มาร์ค (2018): การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์พลังงานกับวัสดุซีเมนต์: ความก้าวหน้าปัญหาและมุมมอง วัสดุ & ออกแบบ 160, 2018 503-513.