Sonikasiya Sementin Hidratlanmasını və Dayanıqlığını Yaxşılaşdırır

Güc ultrasəsi, həmçinin sonikasiyası adlanan, sement və moarta istehsalı üçün praktik intensivləşdirmə texnologiyası kimi diqqət cəlb edir. Son tədqiqatlar göstərir ki, ultrasəs müalicəsi hissəciklərin yayılmasını yaxşılaşdırmaq, granulyar konvert qrası cüruf (GBFS) kimi əlavə sement materiallarını aktivləşdirmək, hidratlaşmanı sürətləndirmək, gözenek strukturunu təkmilləşdirmək və erkən yaş möhkəmliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq olar.

Güc ultrasəsi ilə daha yüksək performanslı cüruf qarışdırılmış sement və moarta

Sement istehsalı və harç istehsalında əsas texniki çətinliklərdən biri əlavə sementli materialların səmərəli istifadəsidir. Qranulyar yüksək soba şlakı (GBFS) klinker tərkibinin azaldılması və davamlılığın yaxşılaşdırılması üçün geniş istifadə olunur. Lakin iri və ya yığılmış şlak hissəcikləri tez-tez yavaş reaksiya verir və erkən möhkəmliyin inkişafını məhdudlaşdırır. Sonikasiya perspektivli həll təklif edir: yüksək intensivlikli akustik kavitasiya istifadə edərək aglomeratları yaymaq, hissəcikləri parçalamaq və sement matriksi daxilində reaktiv nüvələşmə yerlərinin sayını artırmaq üçün istifadə olunur.

Sement hidratlanması üçün sonikasiyanın əhəmiyyəti

Sonikasiyanın üstünlüyü onun erkən hidratlanmadan əvvəl və zamanı hissəcik sisteminə birbaşa təsir göstərmək qabiliyyətindədir. Sement əhəng süspansiyasında ultrasəs kavitasiya lokal kəsici qüvvələr, mikrojetlər və təzyiq dalğalanmaları yaradır. Bu təsirlər aqreqatları parçalamağa, incə hissəcikləri yaymağa və təzə mineral səthlərini aşkara çıxarmağa kömək edir.
Sement və harç istehsalçıları üçün bu vacibdir, çünki hidratlanma yüksək səthə əsaslanan bir prosesdir. Daha yaxşı dispersiya və daha kiçik reaktiv hissəciklər su, klinker fazaları və cüruf hissəcikləri arasında təmas imkanını artırır. Bu isə daha sürətli istilik çıxışı, erkən bərkimənin yaxşılaşması və daha sıx mikrotik strukturla nəticələnə bilər.
Şlak qarışığı sistemlərində sonikasiyanın əhəmiyyəti xüsusilə böyükdür, çünki GBFS tez-tez aktivasiya tələb edir. Ultrasonik hissəcik parçalanması – GBFS hissəciklərinin belə adlandırılan sonofragmentasiyası – hissəcik ölçüsünü azaldır, xüsusilə 125–250 μm fraksiyasında.

Sement və Mötərin İstehsalında Sonikasiyanın Əsas Üstünlükləri

Güc ultrasonu sənaye səviyyəsində sement və mötərin istehsalına bir neçə yolla dəstək olur:

• Hissəcik dispersiyasının yaxşılaşdırılması: Sonikasiya sement, şlak və incə mineral hissəciklərinin pastada və ya møtər qarışığında daha bərabər paylanmasına kömək edir.
• Agglomerasiyanın azaldılması: Ultrasonik müalicə hissəcik klasterlərini dağıda bilər və qarışdırma zamanı yenidən aglomerasiyanın qarşısını ala bilər.
• Taxıl zərifliyi: Daha iri şlak hissəcikləri daha incə fraksiyalara parçalanaraq mövcud səthi sahəni artırır.
• Daha çox nükliasiya saytları: Fragmente olmuş GBFS hissəcikləri sement matriksində hidratasiya məhsulları üçün nüvə mərkəzləri kimi çıxış edə bilər.
• Sürətli hidratasiya: Yaxşı dispersiya və açıq səthlər cəmi istilik buraxılmasını və erkən sərtləşməni artırmaq ola bilər.
• Yüksək erkən möhkəmlik: Sonikasiyaya məruz qalmış qumlanmış cütləşdirilmiş sement pastaları yalnız iki gün sonra əhəmiyyətli sıxılma və əyilmə dayanıqlığında artım göstərə bilər.
• Təkquruluşun yaxşılaşdırılması: Sonikasiya nano-porozite göstəricilərini artırmaq və por strukturu, xüsusilə 2–10 nm por diapazonunda dəyişdirmək olar.

Güc ultrasəsinin (PUS) nəmləndirici sement pastalarının ultrasəs impuls sürətinə təsiri

Güc ultrasonu ilə öncədən hazırlanmış betonda daha sürətli quruma və erkən möhkəmlik

Tədqiqat “Portland sement pastalarının axıcılığına və bərkiməsinə güc-ultrasəsin təsiri” Ch. Rößler tərəfindən CEM I 42.5 R əsasında Portland sement pastalarını araşdırır, w/c nisbəti 0.37 və 0.1% poliakrilat superplastikləşdirici. Tədqiqatda axın vasitəsilə Hielscher UIP1000hd sonikatoru istifadə olunub ki, güc ultrasəsinin hidratasiyanı sürətləndirib-sürməməsini, axıcılığı yaxşılaşdırması, ayarı qısaltması və erkən gücü artırması mümkün olub-olmadığını qiymətləndirək.
Nəticələr göstərir ki, güc ultrasəsi (PUS) əsas hidratasiya dövrünü sürətləndirir. Temperatur əyrisi daha erkən hidratasiya zirvəsini göstərir, beş saatdan sonra isə mikrostruktur şəkilləri ultrasəs ilə müalicə olunmuş pastada referansa nisbətən daha böyük C-S-H fazalarını göstərir.
Əsas üstünlüklər əldə edildi:

• Daha yüksək mayelik: çökmə istinad pastasında 122 mm-dən PUS müalicəsindən sonra 158 mm-ə yüksəldi.
• Daha sürətli tənzimləmə: İlkin set 5 saat 15 dəqiqədən 3 saat 45 dəqiqəyə, son set isə 6 saat 45 dəqiqədən 4 saat 30 dəqiqəyə qısaldıldı.
• Sürətləndirilmiş sərtləşmə: ultrasəs impuls sürəti təxminən 2 saat daha sürətli sərtləşməni göstərir.
• Yüksək erkən möhkəmlik: PUS ilə işlənmiş sement pastasından hazırlanmış harç prizmaları ilk 24 saat ərzində sıxılma möhkəmliyinin artdığını göstərdi.
• Proses iqtisadiyyatı potensialı: Müəlliflər təxminən 10 kWh/m³ sement pastası enerji girişinin təxminən iki saat sürətlə bərkimə və erkən möhkəmliyi sürətləndirə biləcəyini, bunun isə 1 Euro/m³ beton xərci ≤ olduğunu təxmin etdilər.
• Azaldılmış qarışıq tələbatı: çünki PUS mayeliyi artırdığı üçün, müəlliflər superplastikləşdirici dozasının potensial olaraq azaldıla biləcəyini müəyyən etdilər.

Bu nəticələr xüsusilə prefabrik beton istehsalı üçün aktualdır, burada daha sürətli bərkimə və erkən möhkəmlik kalıp işlərinin vaxtını, isitmə tələbatını və istehsal dövrünü azalda bilər.

28 d-dən sonra ənənəvi və güc ultrasəs texnologiyası ilə hazırlanmış C + S pastalarının Vicker sərtliyi və elastik modulu.
Qrafiklər və tədqiqat: ©Lisowski və b. 2024.

GBFS ilə Qarışdırılmış Sement Pastasında Daha Güclü Erkən Güc

Sənaye sement və harç tətbiqləri üçün ən vacib tapıntılardan biri erkən yaş möhkəmliyinin yaxşılaşmasıdır. Lisowski və b.-nin (2024) məlumatına görə, 20% yığılmış GBFS ehtiva edən sement pastalarının impuls ultrasəs müalicəsi iki gündən sonra xeyli yüksək möhkəmlik verdi. Bildirilən artımlar sıxılma möhkəmliyində 132%-ə, əyilmə möhkəmliyində isə 58%-ə qədər yüksəldi.
Bu, əvvəlcədən hazırlanmış beton, quru qarışıq harç, təmir məhlulları, plitə yapışdırıcıları və digər sementli məhsullar üçün çox əhəmiyyətlidir, çünki burada erkən qəlib çıxarma, erkən idarəetmə möhkəmliyi və ya sürətli tikinti irəliləyişi iqtisadi baxımdan vacibdir.
Güc artımı sərtləşmənin yığılmış istiliyi ilə əlaqəli idi, bu da sonikasiyanın yalnız fiziki dispersiyanı yaxşılaşdırmırdığını, həm də erkən hidratasiyanı gücləndirdiyini göstərir. Praktik baxımdan bu o deməkdir ki, güc ultrasəsi istehsalçıların şlakdan daha effektiv istifadə etməsinə kömək edə bilər və erkən performansdan imtina etmədən.

Sement-GBFS pastası nümunəsi C + S-nin SEM şəkilləri, 28d-də Power Ultrasound olmadan və onunla effekti müqayisə edir.
Şəkillər və tədqiqat: ©Lisowski və b. 2024.

Sonofragmentasiya daha kobud şlak fraksiyalarını daha faydalı edir

Xüsusilə dəyərli nəticə nisbətən iri GBFS fraksiyalarının effektiv aktivləşməsidir. Tədqiqat göstərdi ki, 125–250 μm şlak fraksiyası ən yaxşı erkən yaş və 28 günlük gücü təmin edir, çünki çökdürülmüş şlak hissəciklərinin ayrılması və güc ultrasəs müalicəsi ilə birləşdirildikdə.
Bu sənaye baxımından əhəmiyyətlidir, çünki şlakı çox incə ölçülərə üyütmək enerji tələb edir. Əgər sonikasiya daha kobud və ya yerləşdirilmiş GBFS fraksiyalarının reaktivliyini yaxşılaşdırarsa, istehsalçılar üyütmə tələbatını azalda, xammal səmərəliliyini artıra və ikinci dərəcəli material axınlarından daha yaxşı istifadə edə bilərlər.
 
Ultrasəs dispersiyasının nano-möhkəmləndirilmiş sement məhlullarının istehsalını necə asanlaşdırdığını öyrənin!

Sənaye Əhəmiyyəti: Səmərəli Sement və Harç İstehsalı üçün Güc Ultrasəs

Sənaye sement və harç istehsalçıları üçün sonikasiya bir sıra strateji üstünlüklər təqdim edir. O, şlam hazırlanması, bağlayıcı aktivasiyası, qarışıq dispersiyası və ya yüksək performanslı harç qarışdırılması zamanı prosesin intensivləşdirilməsi mərhələsi kimi inteqrasiya edilə bilər. Bu texnologiya xüsusilə incə hissəcik paylanması, sürətli hidratasiya və əlavə sementli materialların optimallaşdırılmış istifadəsinə əsaslanan məhsullar üçün cəlbedicidir.

• Klinker tərkibini artırmadan erkən möhkəmliyin yüksəlməsi
• GBFS və digər əlavə sementli materialların daha yaxşı aktivləşdirilməsi
• Iri və ya çökmüş şlak fraksiyalarının istifadəsinin yaxşılaşdırılması
• Sementli süspansiyalarda aglomerasiyanın azaldılması
• Daha ardıcıl hidratasiya və sərtləşmə davranışı
• Seçilmiş şlak axınları üçün üyütmə intensivliyinin potensial azaldılması
• Aşağı klinker və aşağı karbonlu sement formullarının performansının yaxşılaşdırılması

Bu, sonikasiyanı davamlı sement, şlak sementi, yüksək performanslı məhlullar, prefabrik elementlər, təmir materialları və xüsusi tikinti məhsullarının istehsalı üçün son dərəcə əhəmiyyətli edir.

Sonikasiya Aşağı Karbonlu Sement Texnologiyası üçün Alət kimi

Sement sənayesi CO₂ emissiyalarını azaltmaq üçün təzyiq altındadır və klinker faktorunun azaldılması ən birbaşa yollardan biridir. Lakin GBFS, uçan kül, kalsinləşmiş gil və ya digər əlavə sementli materiallarla yüksək əvəzləmə səviyyələri erkən möhkəmlik inkişafını ləngidə bilər. Güc ultrasəsi dispersiyanın yaxşılaşdırılması, hissəciklərin aktivləşdirilməsi və erkən hidratasiyanın sürətləndirilməsi ilə bu tıxacın aradan qaldırılmasına kömək edə bilər.
Sonikasiya şlakla qarışdırılmış sement pastalarını daha reaktiv və mexaniki cəhətdən daha güclü edə bilər, xüsusilə proses hissəcik ölçüsü və müalicə müddəti üçün optimallaşdırıldıqda. Bu birləşmə sənaye miqyaslı bağlayıcı mühəndisliyi üçün çox əhəmiyyətlidir.

Hielscher Sonicators for Enhanced Cement Hydration, Strength and Slat Reaktivlik

Hielscher inline sonikatorları, xüsusən cüruf qarışdırılmış sement sistemlərində, sementin su qəbulunu və möhkəmliyini yaxşılaşdırmaq üçün güclü vasitədir.
Sənaye məqsədli sement deaqreqasiyası və dispersiyası üçün Hielscher yüksək performanslı sonikatorlar, sement, cüruf və mineral doldurucu aglomeratlarını incə paylanmış hissəciklərə çevirmək üçün tələb olunan intensiv kavitasiya qatlamasını təmin edir, bu da sement şlamlarında hissəciklərin islanmasını, səth aktivliyini və homojenliyi yaxşılaşdırır. Hielscher sistemləri stend-üstü və pilot miqyasdan tutmuş möhkəm yüksək istehsal tutumlu sistemlərə, o cümlədən sement groutu və mineral suspenziyalarının davamlı emalı üçün yüksək güclü inline sonikatorlara qədər mövcuddur. Bu, proses inkişafını R səviyyəsindən birbaşa miqyaslandırmağa imkan verir&D tam sənaye məhsuldarlığına. Üyütmə mühitinə ehtiyacı aradan qaldırmaqla və ya azaldaraq ultrasəs deaglomerasiyası emalı sadələşdirir, çirklənmə riskini azaldır və təmizləmə işini azaldır, eyni zamanda təkrarlanan dispersiya keyfiyyəti təmin edir. Sement və harç istehsalçıları üçün Hielscher sonikatorları daha vahid bağlayıcı sistemlərə, hidratasiya kinetikasının yaxşılaşdırılmasına, GBFS və digər əlavə sementli materialların daha yaxşı istifadəsinə və daha yüksək performanslı aşağı klinker formulalarına praktik yol təklif edir.

Aşağıdakı cədvəl güc ultrasəs sistemlərimizin təxmini emal qabiliyyətini göstərir:

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.

Ədəbiyyat / İstinadlar