Power Ultrasonics istifadə edərək sement hissəciklərinin deaglomerasiyası
Zond tipli sonikatorlar tez-tez sement hissəciklərinin deaglomerasiyası üçün istifadə olunur. Bu üsul daşlama mühitinə ehtiyacı aradan qaldırır, filtrasiya və intensiv təmizləməni lazımsız etməklə prosesi asanlaşdırır və hissəcik ölçüsünün səmərəli şəkildə azaldılmasını təmin edir. Bundan əlavə, sonikasiya dispersantlara olan inamı azaldır və daha yığcam, enerjiyə qənaət edən avadanlıqdan istifadə edir, bu da onu sement hissəciklərinin dispersiyası və deaglomerasiyası üçün çox sərfəli həll edir.
Sement hissəciklərinin ultrasəs deaqlomerasiyasının üstünlükləri
Sement tikintidə ən vacib materiallardan biridir və bağlayıcı xüsusiyyətlərinə görə geniş istifadə olunur. Bununla belə, optimal performansa nail olmaq üçün hissəciklərin vahid paylanması tələb olunur, çünki yığılmış hissəciklər sementin performansına mənfi təsir göstərə bilər. Ultrasonik deaqlomerasiya bu problemi həll etmək üçün güclü bir texnika kimi ortaya çıxdı.
Yüksək məhsuldarlıqlı sement hissəciklərinin deaglomerasiyası üçün sənaye sonikatorları.
- Təkmilləşdirilmiş hissəciklərin dispersiyası: Ultrasonik deaglomerasiya sement hissəciklərini effektiv şəkildə dağıtaraq vahid hissəcik ölçüsü paylanmasını təmin edir. Bu vahidlik sement tərkibli materiallarda davamlı möhkəmliyə və davamlılığa nail olmaq üçün çox vacibdir.
- Təkmilləşdirilmiş Nəmləndirmə: Deagglomerated hissəciklərin artan səth sahəsi nəmləndirmə prosesini gücləndirir, son məhsulda daha yaxşı birləşməyə və daha yüksək gücə səbəb olur. Təkmilləşdirilmiş nəmləndirmə həmçinin sement matrisində natamam reaksiyaların və zəif ləkələrin riskini azaldır.
- Artan iş qabiliyyəti: Yaxşı səpələnmiş sement hissəcikləri daha işlək bir qarışığa səbəb olur ki, bu da qarışdırmağı, tökməyi və bitirməyi asanlaşdırır. Bu təkmilləşdirilmiş iş qabiliyyəti tikinti müddətinin daha sürətli olmasına və əmək xərclərinin azalmasına səbəb ola bilər.
- Təkmilləşdirilmiş mexaniki xüsusiyyətlər: Ultrasonik deaglomerasiya sement əsaslı materiallarda daha sıx və daha homojen bir mikro strukturun inkişafına kömək edir. Bu, sıxılma və dartılma gücü kimi mexaniki xüsusiyyətlərin artması ilə nəticələnir.
- Əlavələrin İstifadəsinin Azaldılması: Ultrasəs deagglomeration vasitəsilə daha yaxşı dispersiyaya nail olmaqla, kimyəvi dispersantlara və digər əlavələrə ehtiyac minimuma endirilə bilər. Bu, təkcə xərcləri azaltmır, həm də sement istehsalının ətraf mühitə təsirini azaldır.
- Xərc Effektivliyi: Sənaye dərəcəli ultrasəs cihazına ilkin sərmayədən asılı olmayaraq, məhsulun keyfiyyətinin yaxşılaşdırılmasının, azaldılmış əlavələrin istifadəsinin və təkmilləşdirilmiş performansın uzunmüddətli faydaları onu sement sənayesi üçün sərfəli həll yolu edir.
| Müqayisəli aspekt | Sement hissəcikləri üçün top frezeleme | Sement hissəcikləri üçün ultrasəs deaqlomerasiyası |
|---|---|---|
| Metod | Taşlama vasitəsi kimi polad və ya silisium toplarından istifadə edir | Akustik kavitasiya və sonomexaniki kəsmə qüvvələri yaratmaq üçün yüksək intensivlikli ultrasəs dalğalarından istifadə edir. |
| Taşlama mediasının dəyişdirilməsi | Polad və ya silisium toplarının tez-tez dəyişdirilməsi | Taşlama mediası yoxdur, dəyişdirmə xərclərini aradan qaldırır |
| Prosesdən sonrakı filtrasiya | Taşlama mühitini süzmək üçün tələb olunur | Lazım deyil, prosesi sadələşdirir |
| Təmizləmə tələbləri | Freze mühitinin və kameranın əmək tutumlu və vaxt aparan təmizlənməsi | Minimum təmizlik, ultrasəs zondlarına qulluq etmək daha asandır |
| İncə hissəcik diapazonunda səmərəlilik | 0-dakı hissəciklər üçün səmərəsizdir – 100 µm diapazon, vaxt aparan | 0 daxil olmaqla, incə hissəcik ölçüləri üçün yüksək effektivdir – 100 µm diapazon |
| Dispersant Tələb | Yüksək miqdarda dispersiya tələb olunur | Güclü kavitasiya və kəsici qüvvələr səbəbindən dispersantlara olan ehtiyac azalır |
| Avadanlığın Xüsusiyyətləri | Böyük, həcmli, enerjiyə qənaətcil olmayan, geniş təmir və təmizlik tələb edir | Kompakt, enerjiyə qənaət edən, daha az texniki xidmət, idarə etmək asan və işləmək təhlükəsizdir |
Case Study: Ultrasonik Mikserlər ilə Mikroincə Sement Grout Dispersiya
Draqanoviçin rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu adi laboratoriya həllediciləri ilə müqayisədə ultrasəs texnologiyasından istifadə edərək mikroincə sement məhlulunun dispersiyasına dair hərtərəfli araşdırma təqdim edir. Tədqiqat xüsusi olaraq ənənəvi palçıq dispersiya üsullarına nisbətən sonikator UP400St performansına diqqət yetirir.
Tədqiqatçılar mikroincə sement hissəciklərinin hissəcik ölçüsü paylanmasını (PSD) və zeta potensialını qiymətləndirmək üçün müxtəlif dispersiya üsullarından istifadə edərək bir sıra təcrübələr apardılar. Qiymətləndirilən üsullara UP400St sonikatoru ilə ultrasəs müalicəsi, yüksək sürətli laboratoriya həllediciləri və hər iki üsulun kombinasiyası daxildir.
Tapıntılar göstərir ki, UP400St sonikatorundan istifadə edərək ultrasəs dispersiyası adi laboratoriya həllediciləri ilə müqayisədə hissəcik ölçüsünün paylanmasını əhəmiyyətli dərəcədə artırır. UP400St sonikatoru mikroincə sement hissəciklərinin yığılmasını effektiv şəkildə azaldır, daha homojen və sabit məhlul asqısı yaradır. Ultrasəs müalicəsi daha kiçik hissəciklərin paylanmasını yaxşılaşdırır, nəticədə hissəcik ölçüsünün paylanması diapazonu daha dar olur.
Ultrasəs homojenizatoru UP400St sement məhlulunun dispersiya effektivliyinə görə disklə təchiz edilmiş adi laboratoriya qarışdırıcısı ilə və rotor-stator texnikasından istifadə etməklə müqayisə edilir. Tədqiqat göstərdi ki, ultrasəs dispersiyası təkcə effektiv üsul deyil, hətta rotor-stator texnikasından istifadə edən qarışdırıcıdan daha yaxşıdır.
(tədqiqat və qrafika: © Draganović et al., 2020)
Bundan əlavə, ultrasəsin adi laboratoriya həllediciləri ilə birləşməsi dispersiyanın səmərəliliyini artırır, tək ultrasəslə müalicə ilə müqayisədə daha incə hissəcik ölçüsü paylanmasına nail olur. Bu kombinasiya partiya əməliyyatlarında mikroincə sement məhlulunun PSD və zeta potensialı üzərində təkmilləşdirilmiş nəzarətə imkan verir. Davamlı axın sistemlərində hissəcik süspansiyonu avtomatik olaraq kavitasiya qaynar nöqtə zonasından keçir və əlavə qarışdırmağı lazımsız edir.
Tədqiqat UP400St sonikatorunun mikroincə sement məhlulunu dağıtmaqda üstün performansını vurğulayır. Ultrasəs müalicəsi, xüsusən də ənənəvi laboratoriya həllediciləri ilə birləşdirildikdə, mikroincə sement hissəciklərinin vahid və dayanıqlı dayandırılmasına nail olmaq üçün effektiv və səmərəli üsul təklif edir.
Bu tədqiqat ultrasəs və ənənəvi dispersiya üsulları arasında ətraflı müqayisəni təmin edir, palçıq dispersiyasında sonikasiyanın üstün effektivliyini vurğulayır.
(müq. Draganović və başqaları, 2020)
Müqayisə edilmiş dispersiya üsulları: 90 mm-lik disk, rotor-stator (R/S) sistemi ilə təchiz edilmiş Vma-Getzmann Dispermat CV-3 həlledicisi və Hielscher UP400St sonikatoru H22 sonotrodu ilə təchiz edilmişdir.
(Tədqiqat və şəkillər: ©Draganovic et al., 2020)
Zond tipli sonikator UP400St mikro-incə sement məhlulunun dispersiyası üçün
(Tədqiqat və şəkil: ©Draganovic et al., 2020)
Sement Sənayesində Sonicatorların Tətbiqləri
Sement hissəciklərinin və məhlulun deagglomerasiyasında yüksək güclü ultrasəsin sərfəli təsirlərindən istifadə sement sənayesində material xüsusiyyətlərini və son məhsulun keyfiyyətini yaxşılaşdırmağa imkan verən çoxsaylı tətbiq sahələri açır.
- Sement hissəciklərinin yaş öğütülməsi: Zond tipli sonikasiya sement hissəciklərini üyütmək üçün yüksək effektiv və enerjiyə qənaət edən üsuldur. Sementin ultrasəs yaş frezeleme haqqında daha çox oxuyun!
- Yüksək performanslı beton istehsalı: Zond tipli sonikatorlar incə sement hissəciklərinin və uçucu kül və silisium dumanı kimi əlavə sement tərkibli materialların vahid dispersiyasını təmin etməklə yüksək performanslı beton istehsal etmək üçün istifadə olunur. Bu, üstün mexaniki xüsusiyyətlərə və davamlılığa malik betona gətirib çıxarır.
- Nanokompozitlərin inkişafı: Tədqiqat və inkişafda zond tipli sonikatorlar nanohissəciklərin sement matrislərinə daxil edilməsini asanlaşdırır, artan güc, möhkəmlik və ətraf mühitin deqradasiyasına qarşı müqavimət kimi təkmilləşdirilmiş xüsusiyyətlərə malik nanokompozitlər yaradır.
- Əlavə Performansın Optimizasiyası: Ultrasonik deaqlomerasiya, sement matrisində vahid paylanmasını təmin etməklə, superplastikləşdiricilər və hava tutucu maddələr kimi kimyəvi əlavələrin işini optimallaşdırmağa kömək edir. Bu, son məhsulun iş qabiliyyətinin və performansının yaxşılaşmasına səbəb olur.
Sement hissəciklərinin dispersiyası və deaqlomerasiyası üçün yüksək performanslı sonikatorlar
Zond tipli sonikatorlardan istifadə edərək ultrasəs deaglomerasiyası sement sənayesi üçün əhəmiyyətli üstünlüklər təklif edir. Hissəciklərin dispersiyasını artırmaq, nəmləndirməni yaxşılaşdırmaq və işləmə qabiliyyətini artırmaqla bu cihazlar yüksək keyfiyyətli sement materiallarının istehsalına kömək edir. Zond tipli sonikatorların dəqiq nəzarəti, genişlənməsi və çox yönlü olması onları həm tədqiqat, həm də sənaye tətbiqləri üçün qiymətli alətlər halına gətirir, sement istehsalında innovasiya və səmərəliliyi artırır.
Hielscher Ultrasonic, Sement hissəciklərinin və sement məhlulunun daha kiçik lotlardan Tədqiqat + İnkişaf üçün istehsal miqyasında sənaye sementinin deagglomerasiyası üçün yüksək məhsuldarlığa qədər emalı üçün istənilən güc səviyyəsində yüksək performanslı sonikatorları təmin edir.
- yüksək səmərəlilik
- ən müasir texnologiya
- etibarlılıq & möhkəmlik
- tənzimlənən, dəqiq proses nəzarəti
- dəstə & xətdə
- istənilən həcm üçün
- ağıllı proqram təminatı
- ağıllı funksiyalar (məsələn, proqramlaşdırıla bilən, məlumatların protokollaşdırılması, uzaqdan idarəetmə)
- idarə etmək asan və təhlükəsizdir
- aşağı təmir
- CIP (yerində təmiz)
Dizayn, İstehsalat və Konsaltinq – Keyfiyyətli Almaniya istehsalı
Hielscher ultrasəs cihazları ən yüksək keyfiyyət və dizayn standartları ilə tanınır. Sağlamlıq və asan əməliyyat ultrasəs aparatlarımızın sənaye obyektlərinə rahat inteqrasiyasına imkan verir. Kobud şərtlər və tələbkar mühitlər Hielscher ultrasəs cihazları tərəfindən asanlıqla idarə olunur.
Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikatlı bir şirkətdir və ən müasir texnologiya və istifadəçi dostu olan yüksək performanslı ultrasəs cihazlarına xüsusi diqqət yetirir. Əlbəttə ki, Hielscher ultrasəs cihazları CE-yə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərinə cavab verir.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:
| Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
|---|---|---|
| 0,5 - 1,5 ml | na | VialTweeter |
| 1 ilə 500 ml | 10-200 ml/dəq | UP100H |
| 10 ilə 2000 ml | 20 - 400 ml/dəq | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 ilə 4L/dəq | UIP2000hdT |
| 10-100 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000hdT |
| 15-150 l | 3 ilə 15 L/dəq | UIP6000hdT |
| 15-150 l | 3 ilə 15 L/dəq | UIP6000hdT |
| na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Hielscher Ultrasonics, laboratoriya, pilot və sənaye miqyasında qarışdırma tətbiqləri, dispersiya, emulsiya və ekstraksiya üçün yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- 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.
Bilməyə Dəyər Faktlar
Sement nədir?
Sement incə, toz halında olan bir maddədir, tikintidə bağlayıcı maddə kimi çıxış edir. Su ilə qarışdıqda nəmlənmə adlanan kimyəvi reaksiyaya məruz qalır və bərk materiala çevrilir. O, ilk növbədə əhəngdaşı, gil, qabıq və silisiumdan ibarətdir və beton, məhlul və digər tikinti materiallarının əsas tərkib hissəsidir. Sementin digər materialları bərkitmək və bağlamaq qabiliyyəti onu binaların, yolların, körpülərin və digər infrastrukturların tikintisi üçün zəruri edir. Ən çox yayılmış sement növü möhkəmliyi və çox yönlü olması səbəbindən geniş istifadə olunan Portland sementidir.
Sement hissəciklərinin deaqlomerasiyası nə üçün vacibdir?
Sement hissəciklərinin deaqlomerasiyası vacibdir, çünki o, hissəcik ölçüsünün vahid paylanmasını təmin edir, bu da sement əsaslı materialların iş qabiliyyətini və keyfiyyətini artırır. Düzgün deaglomerasiya nəmləndirmənin səmərəliliyini artırır, daha möhkəm və daha davamlı betona gətirib çıxarır. O, həmçinin sement qarışıqlarının iş qabiliyyətini artırır, onların qarışdırılmasını, tökülməsini və bitirilməsini asanlaşdırır. Bundan əlavə, yaxşı dağılmış hissəciklər kimyəvi əlavələrə ehtiyacı azaldır, istehsal xərclərini azaldır və ətraf mühitə təsirləri minimuma endirir. Ümumilikdə, effektiv deaqlomerasiya tikinti layihələrində optimal mexaniki xassələrə və uzunmüddətli dayanıqlığa nail olmaq üçün çox vacibdir.
Sement hissəcikləri necə deaglomerasiya olunur?
Sement hissəcikləri müxtəlif üsullarla deaglomerasiya edilir, ultrasəs deaglomerasiyası ən təsirli üsullardan biridir. Bu prosesdə yüksək tezlikli ultrasəs dalğaları sement məhluluna batırılmış bir zond tərəfindən yayılır. Bu dalğalar yüksək enerji ilə dağılan, güclü kəsmə qüvvələri və şok dalğaları yaradan sıx kavitasiya qabarcıqları yaradır. Bu qüvvələr yığılmış sement hissəciklərini parçalayaraq vahid dispersiyanı təmin edir. Digər üsullara mexaniki qarışdırma, frezeleme və dağıdıcı maddələrin istifadəsi daxildir, lakin ultrasəs deaglomerasiyası səmərəliliyi və incə, ardıcıl hissəcik paylanmasına nail olmaq qabiliyyətinə görə üstünlük təşkil edir.
Sement emalında suyun hansı rolu var?
Su sementin emalında mühüm rol oynayır. O, klinkerdəki müxtəlif mineralları nəmləndirir, bu da sement pastasına lazımi axıcılığı təmin edir. Bununla belə, suyun tərkibini idarə etmək incə bir tarazlıqdır. Həddindən artıq su qanaxma (suyun qarışıqdan ayrıldığı yer) və sıxılma gücünün azalması kimi problemlərə səbəb ola bilər. Əksinə, kifayət qədər su işləmə qabiliyyətini azalda bilər, sement qarışığının idarə edilməsini çətinləşdirir və nəticədə daha zəif məhsullar yaranır.
Prob tipli sonikatorlar necə işləyir?
Zond tipli sonikatorlar sement də daxil olmaqla müxtəlif süspansiyonlarda hissəcikləri səpmək və deaglomerasiya etmək üçün nəzərdə tutulmuş ultrasəs cihazların xüsusi sinfidir. Bu cihazlar ultrasəs dalğalarını birbaşa mühitə yayan, yüksək enerji ilə partlayan və hissəciklərin deaqlomerasiyasına səbəb olan kavitasiya qabarcıqları yaradan zond və ya buynuzdan istifadə edir.
Zond tipli sonikatorlar adətən 20 ilə 30 kHz diapazonunda ultrasəs dalğaları yaradaraq işləyirlər. Sonotrode də adlandırılan zond, sement məhluluna batırılmış titan kimi materiallardan hazırlanmış bir çubuqdur. Aktivləşdirildikdə, zond ultrasəs tezliklərində titrəyərək intensiv akustik kavitasiya yaradır. Bu kavitasiya, güclü kəsmə qüvvələri və şok dalğaları yaradan məhlulda mikroskopik baloncukların əmələ gəlməsini və şiddətlə çökməsini əhatə edir. Bu qüvvələr yığılmış hissəcikləri parçalayır və vahid dispersiyaya kömək edir.
Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir laboratoriya üçün sənaye ölçüsü.