Ցեմենտի մածուկի ուլտրաձայնային խառնուրդ բետոնի համար
Ցեմենտի մածուկի ուլտրաձայնային խառնուրդը մեծ օգուտներ է տալիս հավաքովի ձուլման, չոր ձուլման և բետոնե բույսերի համար: Այս առավելությունները ներառում են ավելի կարճ սկզբնական և վերջնական հավաքման ժամանակներ, սուպերպլաստիկատորի ավելի ցածր չափաբաժին, ավելի արագ և ամբողջական խոնավացում, ինչպես նաև ավելի բարձր սեղմման ուժ:
Բետոնի խառնման ավանդական տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են “ճանապարհի վրա խառնում” կամ պտտվող խառնիչներ, ապահովում են անբավարար խառնիչ գործողություն՝ ցեմենտի մասնիկների և այլ ցեմենտային նյութերի ագլոմերատները ցրելու համար, ինչպիսիք են թռչող մոխիրը կամ սիլիցիումը: Մինչ այդպիսի ագլոմերատների արտաքին մասնիկները ենթարկվում են ջրի, մասնիկների ներքին մակերեսները մնում են չոր: Սա հանգեցնում է դանդաղ և թերի խոնավացման:
Բետոնի ուլտրաձայնային խառնուրդի տեխնոլոգիայի առավելությունները
Ուլտրաձայնային ցրումը ամենաառաջադեմ տեխնոլոգիան է հեղուկների մեջ միկրոն և նանո չափերի նյութերը ապաագլոմերացնելու և ցրելու համար: Ուլտրաձայնային խառնումը օգտագործում է կավիտացիոն կտրող ուժեր, որոնք ավելի արդյունավետ են նուրբ չափի նյութերի խառնման համար, քան սովորական պտտվող խառնիչները և ռոտոր-ստատոր խառնիչները: Ցեմենտի, սիլիցիումի, թռչող մոխրի, պիգմենտների կամ CNT-ների դեպքում այս նյութերի արդյունավետությունը զգալիորեն մեծանում է ուլտրաձայնային ցրման միջոցով, քանի որ այն բարելավում է մասնիկների բաշխումը և շփումը ջրի հետ:
Հիդրացիայի՝ ցեմենտի ջրի հետ ռեակցիայի ժամանակ, C‑S‑H‑ փուլերում աճում են ասեղանման կառուցվածքներ: Ստորև նկարները ցույց են տալիս ցեմենտի մածուկի միկրոկառուցվածքը 5 ժամ խոնավացումից հետո: Ուլտրաձայնային ցեմենտի մածուկում C-S-H- փուլերը ունեն գրեթե 500 նմ երկարություն, մինչդեռ չհնչեցված մածուկում C-S-H- փուլերը մոտ 100 նմ են:
Sonicator UIP16000hdT շինանյութերի ցրման համար, ինչպիսիք են ցեմենտը, գեոպոլիմերները կամ բետոնը:
|
ուլտրաձայնային մշակմամբ
|
առանց ուլտրաձայնային մշակման
|
|---|---|
 |
 |
| Պորտլենդ ցեմենտի մածուկ (CEM I42.5R), C. Rössler (2009) – Վայմարի Բաուհաուսի համալսարան | |
Ուլտրաձայնային կավիտացիայի միջոցով խառնումը հանգեցնում է C‑S‑H‑ փուլերի ավելի արագ աճի:
Խոնավեցման ջերմաստիճան
Power Ultrasonication (PUS) ազդեցությունը ցեմենտի մածուկների ժամանակի-ջերմաստիճանի կորերի վրա
Սեղմման ուժը
Power Ultrasonication (PUS) ազդեցությունը հավանգի պրիզմաների սեղմման ուժի վրա
Ուլտրաձայնային զարկերակային արագություն
Power Ultrasonication (PUS) ազդեցությունը խոնավեցնող ցեմենտի մածուկների ուլտրաձայնային զարկերակային արագության վրա
C-S-H-փուլերի աճը կապված է ցեմենտի մածուկի ջերմաստիճանի հետ հիդրացման ժամանակահատվածում (սեղմեք աջ գրաֆիկի վրա): Ուլտրաձայնային խառը ցեմենտի մածուկում խոնավացումը սկսվում է մոտ. մեկ ժամ առաջ. Ավելի վաղ խոնավացումը կապված է սեղմման ուժի ավելի վաղ աճի հետ: Խոնավեցման արագությունը կարող է չափվել նաև ուլտրաձայնային զարկերակային արագությամբ:
Ուլտրաձայնային ներդիրային խառնիչ (UIP1000hdT) արդյունաբերական ցեմենտի խառնման համար՝ շարունակական հոսքի միջոցով:
Հատկապես նախապատրաստված և չոր բետոնի համար դա հանգեցնում է զգալիորեն ավելի կարճ ժամանակի, մինչև ձուլված բետոնը հնարավոր լինի վերցնել կաղապարից: Բաուհաուսի համալսարանի (Գերմանիա) ուսումնասիրությունները ցույց են տվել սահմանված ժամանակների հետևյալ կրճատումը.
| Հղում | Տարբեր. | ուժային ուլտրաձայնային | |
|---|---|---|---|
| Նախնական հավաքածու | 5 ժամ 15 րոպե | -29% | 3 ժամ 45 րոպե |
| Վերջնական հավաքածու | 6 ժամ 45 րոպե | -33% | 4 ժամ 30 րոպե |
| Անկում | 122 մմ (4.8″) | +30% | 158 մմ (6.2″) |
Ուլտրաձայնային խառնուրդի մեկ այլ հետաքրքիր առավելություն է հեղուկության վրա ազդեցությունը: Ինչպես ցույց է տրված վերը նշված աղյուսակում, անկումն ավելանում է մոտավորապես. 30%: Սա թույլ է տալիս նվազեցնել սուպերպլաստիկացնողների չափաբաժինը:
Ուլտրաձայնային խառնիչների ինտեգրման գործընթաց ցեմենտի արտադրության մեջ
Hielscher-ն առաջարկում է ուլտրաձայնային խառնիչներ ցեմենտի, սիլիցիումի, թռչող մոխրի, գունանյութերի կամ CNT-ների արդյունավետ ցրման համար: Նախ, ցանկացած չոր նյութ պետք է նախապես խառնվի ջրի հետ, որպեսզի ձևավորվի բարձր կոնցենտրացիայի, բայց մղվող մածուկ: Hielscher ուլտրաձայնային խառնիչը ապաագլոմերացնում և ցրում է մասնիկները՝ օգտագործելով կավիտացիոն կտրվածք: Արդյունքում յուրաքանչյուր մասնիկի ամբողջ մակերեսը լիովին ենթարկվում է ջրի:
Ցեմենտի մածուկի ուլտրաձայնային մշակում
Ցեմենտային մածուկի դեպքում խոնավացումը սկսվում է ուլտրաձայնային մշակումից հետո։ Հետևաբար, Hielscher ուլտրաձայնային խառնիչը պետք է օգտագործվի ներդիրում, քանի որ ցեմենտի մածուկը չի կարող երկար ժամանակ պահպանվել: Ստորև բերված սխեմատիկ գծագիրը ցույց է տալիս գործընթացը: Հաջորդ քայլում ագրեգատը, օրինակ՝ ավազը կամ մանրախիճը, ավելացվում է և խառնվում ցեմենտի մածուկի հետ։ Քանի որ ցեմենտի մասնիկներն արդեն լավ ցրված են այդ փուլում, ցեմենտի մածուկը լավ միախառնվում է ագրեգատի հետ: Այնուհետև բետոնը պատրաստ է լցվելու նախապատրաստական կաղապարների մեջ կամ տեղափոխելու համար: Ուլտրաձայնային խառնիչի կողքին բաժանվող բաքը կարող է օգտագործվել բետոնի անկայուն պահանջարկի դեպքում ավելի շարունակական մշակման համար:
Կարդացեք ավելին ցեմենտի մասնիկների ուլտրաձայնային դեագլոմերացիայի մասին:
Սիլիցիումի, թռչող մոխրի և նանոնյութերի ուլտրաձայնային ցրում
Սիլիցիումի, թռչող մոխրի, պիգմենտների կամ այլ նանոնյութերի, օրինակ՝ ածխածնային նանոխողովակների ցրումը պահանջում է վերամշակման այլ ինտենսիվություն և էներգիայի մակարդակ: Այդ իսկ պատճառով, մենք խորհուրդ ենք տալիս առանձին ուլտրաձայնային խառնիչ արտադրել լավ ցրված լուծույթ/մածուկ, որն այնուհետև ավելացվում է կոնկրետ խառնուրդին: Խնդրում ենք սեղմել վերը նշված գրաֆիկի վրա՝ այս գործընթացի սխեմատիկ գծագրման համար:
Մեծացնելու համար անհրաժեշտ ուլտրաձայնային խառնիչ սարքավորումը կարող է ճշգրտորեն որոշվել փորձնական մասշտաբի թեստերի հիման վրա՝ օգտագործելով UIP1000hdT, որը 1000 վտ հզորությամբ օդաչուական մասշտաբի հզոր ձայնային սարք է: Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս սարքի ընդհանուր առաջարկությունները՝ կախված մշակման ենթակա ցեմենտի մածուկի խմբաքանակի ծավալից կամ հոսքի արագությունից:
| Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 0.1-ից 10լ | 0.2-ից 2լ/րոպե | UIP1000hdT, UIP1500hdT |
| 10-ից 50 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| 15-ից 150 լ | 3-ից 15 լ / րոպե | UIP6000hdT |
| ԱԺ | 10-ից 50 լ / րոպե | UIP16000 |
| ԱԺ | ավելի մեծ | կլաստերի UIP16000 |
Մեկ ուլտրաձայնային զոնդի համար մինչև 16 կՎտ ուլտրաձայնային խառնիչ հզորությամբ Hielscher-ն առաջարկում է մշակման հզորությունը, որն անհրաժեշտ է մեծ ծավալի ծրագրերի համար: Այս տեխնոլոգիան հեշտ է փորձարկել և գծային մասշտաբներով:
Զոնդի տիպի sonicator UP400ST ցեմենտի մանրացված ցրման համար
(Ուսումնասիրություն և պատկեր. ©Draganovic et al., 2020)
Կապ մեզ հետ: / Հարցրեք մեզ:
Գրականություն / Հղումներ
- 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-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափս.