Beton üçün sement pastasının ultrasəs qarışığı
Sement pastasının ultrasəs qarışığı prefabrik qəlibləmə, quru tökmə və beton zavodları üçün böyük faydalar təklif edir. Bu üstünlüklərə daha qısa ilkin və son quraşdırma vaxtları, superplastifikatorun aşağı dozası, daha sürətli və tam nəmləndirmə, həmçinin daha yüksək sıxılma gücü daxildir.
Ənənəvi beton qarışdırma texnologiyaları, məsələn “yolda qarışdırma” və ya fırlanan qarışdırıcılar, sement hissəciklərinin və uçucu kül və ya silisium kimi digər sement tərkibli materialların aglomeratlarını dağıtmaq üçün kifayət qədər qarışdırma fəaliyyətini təmin edir. Belə aqlomeratların xarici hissəcikləri suya məruz qaldıqda, daxili hissəciklərin səthləri quru qalır. Bu, yavaş və natamam nəmlənmə ilə nəticələnir.
Beton üçün Ultrasonik Qarışdırma Texnologiyasının Faydaları
Ultrasəs dispersiyası mayelərdə mikron ölçülü və nano ölçülü materialların deaqlomerasiyası və səpilməsi üçün ən qabaqcıl texnologiyadır. Ultrasonik qarışdırma, adi fırlanan mikserlər və rotor-stator qarışdırıcılarla müqayisədə incə ölçülü materialların qarışdırılmasında daha təsirli olan kavitasiya kəsmə qüvvələrindən istifadə edir. Sement, silisium, uçucu kül, piqmentlər və ya CNT-lər üçün bu materialların performansı ultrasəs dispersiyası ilə əhəmiyyətli dərəcədə artır, çünki hissəciklərin paylanmasını və su ilə təmasını yaxşılaşdırır.
Nəmləndirmə zamanı – sementin su ilə reaksiyası – C‑S‑H‑fazaları iynə kimi strukturlar böyüdür. Aşağıdakı şəkillər 5 saatlıq nəmləndirmədən sonra sement pastasının mikro strukturunu göstərir. Ultrasəslənmiş sement pastasında C‑S‑H‑fazaları demək olar ki, 500nm uzunluqdadır, səssiz pastada isə C‑S‑H‑fazaları təxminən 100nm-dir.
Sonicator UIP16000hdT sement, geopolimerlər və ya beton kimi tikinti materiallarını dağıtmaq üçün.
ultrasəs emal ilə | ultrasəs emal olmadan |
|---|---|
 |
 |
| Portland Sement Pastası (CEM I42.5R), C. Rössler (2009) – Weimar Bauhaus Universiteti | |
Ultrasəsin səbəb olduğu kavitasiya ilə qarışdırma C‑S‑H‑fazalarının daha sürətli böyüməsinə səbəb olur.
Nəmləndirmə temperaturu
Güc ultrasəsinin (PUS) sement pastalarının zaman-temperatur əyrilərinə təsiri
Sıxılma Gücü
Güc ultrasəsinin (PUS) havan prizmalarının sıxılma gücünə təsiri
Ultrasəs Nəbz Sürəti
Güc ultrasəsinin (PUS) nəmləndirici sement pastalarının ultrasəs impuls sürətinə təsiri
C‑S‑H-fazalarının böyüməsi hidratasiya dövründə sement pastasının temperaturu ilə əlaqələndirilir (sağdakı qrafikə klikləyin). Ultrasonik olaraq qarışdırılmış sement pastasında nəmləndirmə təqribən başlayır. bir saat əvvəl. Əvvəlki nəmləndirmə sıxılma gücünün əvvəlki artması ilə əlaqələndirilir. Artan nəmlənmə sürəti ultrasəs nəbzinin sürəti ilə də ölçülə bilər.
Ultrasəs Daxili Mikser (UIP1000hdT) davamlı axın əməliyyatında sənaye sementinin qarışdırılması üçün.
Xüsusilə prefabrik və qurudulmuş beton üçün bu, tökmə betonun qəlibdən götürülməsinə qədər vaxtın əhəmiyyətli dərəcədə qısalmasına səbəb olur. Bauhaus Universitetinin (Almaniya) araşdırmaları müəyyən edilmiş vaxtların aşağıdakı şəkildə azaldığını göstərdi.
| İstinad | Fərq. | güc ultrasəs | |
|---|---|---|---|
| İlkin Set | 5 saat 15 dəq | -29% | 3 saat 45 dəq |
| Son Dəst | 6 saat 45 dəq | -33% | 4 saat 30 dəq |
| Çökmə | 122 mm (4,8″) | +30% | 158 mm (6.2″) |
Ultrasəs qarışdırmağın başqa bir maraqlı üstünlüyü axıcılığa təsiridir. Yuxarıdakı cədvəldə göstərildiyi kimi, çökmə təqribən artır. 30%. Bu, superplastikləşdiricilərin dozasını azaltmağa imkan verir.
Ultrasonik Mikserlərin Sement İstehsalına Proses İnteqrasiyası
Hielscher sement, silisium, uçucu kül, piqmentlər və ya CNT-lərin effektiv şəkildə yayılması üçün ultrasəs qarışdırıcıları təklif edir. Birincisi, hər hansı quru material yüksək konsentrasiyalı, lakin pompalana bilən bir pasta yaratmaq üçün su ilə əvvəlcədən qarışdırılmalıdır. Bu Hielscher ultrasəs qarışdırıcı deagglomerates və kavitasyonel kəsmə istifadə edərək hissəcikləri dağıtır. Nəticədə, hər bir hissəciyin bütün səthi tamamilə suya məruz qalır.
Sement pastasının ultrasəs emalı
Sement pastası vəziyyətində, nəmləndirmə ultrasəs emalından sonra başlayır. Buna görə də, Hielscher ultrasəs qarışdırıcısı inline istifadə edilməlidir, çünki sement pastası uzun müddət saxlanıla bilməz. Aşağıdakı sxematik rəsm prosesi göstərir. Növbəti mərhələdə qum və ya çınqıl kimi aqreqat əlavə edilir və sement pastası ilə qarışdırılır. Bu mərhələdə sement hissəcikləri artıq yaxşı dağıldığı üçün sement pastası aqreqatla yaxşı qarışır. Bundan sonra beton prefabrik qəliblərə doldurulmağa və ya daşınmağa hazırdır. Qeyri-sabit beton tələbi halında daha davamlı emal etmək üçün ultrasəs qarışdırıcının yanındakı sökülmə tankı istifadə edilə bilər.
Sement hissəciklərinin ultrasəs deaglomerasiyası haqqında daha çox oxuyun!
Silisium, uçucu kül və nanomaterialların ultrasəs dispersiyası
Silisium oksidinin, uçucu külün, piqmentlərin və ya karbon nanoborucuqları kimi digər nanomaterialların dağıdılması digər emal intensivliyi və enerji səviyyələrini tələb edir. Bu səbəbdən, biz beton qarışığına əlavə edilən yaxşı dağılmış şlam/pasta istehsal etmək üçün ayrıca ultrasəs mikserini tövsiyə edirik. Bu prosesin sxematik təsviri üçün yuxarıdakı qrafikə klikləyin.
Ölçmək üçün lazım olan ultrasəs qarışdırma avadanlığı 1000 vatt güclü pilot miqyaslı sonikator olan UIP1000hdT istifadə edərək pilot miqyaslı testlər əsasında dəqiq müəyyən edilə bilər. Aşağıdakı cədvəldə emal ediləcək sement pastasının partiya həcmindən və ya axın sürətindən asılı olaraq ümumi cihaz tövsiyələri göstərilir.
| Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
|---|---|---|
| 0.1 - 10L | 0.2 - 2L/dəq | UIP1000hdT, UIP1500hdT |
| 10 ilə 50 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000hdT |
| 15-150 l | 3 ilə 15 L/dəq | UIP6000hdT |
| na | 10 - 50 l/dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Tək ultrasəs zondu üçün 16 kVt-a qədər ultrasəs qarışdırma gücü ilə Hielscher yüksək həcmli tətbiqlər üçün tələb olunan emal gücünü təklif edir. Bu texnologiyanı sınaqdan keçirmək asandır və xətti şəkildə böyüyür.
Zond tipli sonikator UP400St mikro-incə sement məhlulunun dispersiyası üçün
(Tədqiqat və şəkil: ©Draganovic et al., 2020)
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
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.
Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir laboratoriya üçün sənaye ölçüsü.