Përzierja me ultratinguj e pastës së çimentos për beton

Përzierja me ultratinguj e pastës së çimentos ofron përfitime të mëdha për formimin e elementeve të parapërgatitura në kallëpe, prodhimin me përzierje të thatë dhe impiantet e betonit. Këto përfitime përfshijnë kohë më të shkurtra të fillimit dhe përfundimit të ngurtësimit, dozë më të ulët të superplastifikuesit, hidratim më të shpejtë dhe më të plotë, si dhe rezistencë më të lartë në shtypje.

Teknologjitë tradicionale të përzierjes së betonit, si “përzierja gjatë transportit rrugor” ose përzierësit rrotullues, nuk sigurojnë veprim përzierës të mjaftueshëm për të shpërndarë aglomeratet e grimcave të çimentos dhe të materialeve të tjera çimentuese, si hiri fluturues ose silici. Ndërsa grimcat e jashtme të këtyre aglomerateve ekspozohen ndaj ujit, sipërfaqet e grimcave të brendshme mbeten të thata. Kjo sjell hidratim të ngadaltë dhe jo të plotë.

Përfitimet e teknologjisë së përzierjes me ultratinguj për betonin

Dispergimi me ultratinguj është teknologjia më e përparuar për deaglomerimin dhe dispergimin e materialeve me përmasa mikrometrike dhe nanometrike në lëngje. Përzierja me ultratinguj përdor forca prerëse të shkaktuara nga kavitacioni, të cilat janë më efektive për përzierjen e materialeve me grimca të imëta sesa përzierësit rrotullues konvencionalë dhe përzierësit rotor–stator. Për çimenton, silicin, hirin fluturues, pigmentet ose CNT-të, dispergimi me ultratinguj e rrit ndjeshëm performancën e këtyre materialeve, pasi përmirëson shpërndarjen e grimcave dhe kontaktin me ujin.

Gjatë hidratimit – reaksionit të çimentos me ujin – fazat C‑S‑H zhvillojnë struktura në formë gjilpërash. Imazhet më poshtë tregojnë mikrostrukturën e pastës së çimentos pas 5 orësh hidratimi. Në pastën e çimentos të trajtuar me ultratinguj, fazat C‑S‑H janë pothuajse 500nm të gjata, ndërsa në pastën e patrajtuar me ultratinguj, fazat C‑S‑H janë rreth 100nm.

Mikrostruktura e pastës së çimentos pas 5 orësh hidratimi

me përpunim me ultratinguj	pa përpunim me ultratinguj
Pastë çimentoje Portland (CEM I42.5R), C. Rössler (2009) – Universiteti Bauhaus i Weimarit

 
Përzierja nëpërmjet kavitacionit të shkaktuar nga ultratingujt çon në rritje më të shpejtë të fazave C‑S‑H.

 
Temperatura e hidratimit

Ndikimi i trajtimit me ultratinguj me fuqi të lartë (PUS) në kurbat kohë–temperaturë të pastave të çimentos

 
Rezistenca në shtypje

Ndikimi i trajtimit me ultratinguj me fuqi të lartë (PUS) në rezistencën në shtypje të prizmave të llaçit

 
Shpejtësia e impulsit ultrasonik

Ndikimi i trajtimit me ultratinguj me fuqi të lartë (PUS) në shpejtësinë e impulsit ultrasonik në pastat e çimentos gjatë hidratimit

Rritja e fazave C‑S‑H lidhet me temperaturën në pastën e çimentos gjatë periudhës së hidratimit (klikoni në grafikun djathtas). Në pastën e çimentos të përzier me ultratinguj, hidratimi fillon rreth një orë më herët. Hidratimi më i hershëm lidhet me rritje më të hershme të rezistencës në shtypje. Shpejtësia e rritur e hidratimit mund të matet edhe nëpërmjet shpejtësisë së impulsit ultrasonik.

Veçanërisht për betonin e parapërgatitur dhe betonin e prodhuar me përzierje të thatë, kjo e shkurton ndjeshëm kohën deri kur betoni i derdhur mund të hiqet nga kallëpi. Studimet e Universitetit Bauhaus (Gjermani) treguan shkurtimin e mëposhtëm të kohëve të ngurtësimit.

Një tjetër përfitim interesant i përzierjes me ultratinguj është ndikimi në rrjedhshmëri. Siç tregohet në tabelën e mësipërme, ulja e konit rritet me rreth 30%. Kjo mundëson uljen e dozës së superplastifikuesve.

Integrimi i përzierësve me ultratinguj në procesin e prodhimit të çimentos

Hielscher ofron përzierës me ultratinguj për dispergimin efektiv të çimentos, silicit, hirit fluturues, pigmenteve ose CNT-ve. Fillimisht, çdo material i thatë duhet të parapërzihet me ujë për të formuar një pastë me përqendrim të lartë, por që mund të pompohet. Përzierësi me ultratinguj Hielscher i deaglomeron dhe i dispergon grimcat duke përdorur veprimin prerës të kavitacionit. Si rezultat, e gjithë sipërfaqja e secilës grimcë ekspozohet plotësisht ndaj ujit.

Përpunimi me ultratinguj i pastës së çimentos

Në rastin e pastës së çimentos, hidratimi fillon pas përpunimit me ultratinguj. Prandaj, përzierësi me ultratinguj Hielscher duhet të përdoret në linjë, pasi pasta e çimentos nuk mund të ruhet për periudha të gjata. Skema më poshtë ilustron procesin. Në hapin pasues, shtohet agregati, si rëra ose zhavorri, dhe përzihet me pastën e çimentos. Meqenëse grimcat e çimentos janë tashmë të disperguara mirë në këtë fazë, pasta e çimentos përzihet mirë me agregatin. Betoni është më pas gati për t’u derdhur në kallëpe për elemente të parapërgatitura ose për transport. Një rezervuar i tipit “break-up” pranë përzierësit me ultratinguj mund të përdoret për të mundësuar përpunim më të vazhdueshëm kur kërkesa për beton është e paqëndrueshme.
Lexoni më shumë për deaglomerimin me ultratinguj të grimcave të çimentos!

Dispergimi me ultratinguj i silicit, hirit fluturues dhe nanomaterialeve

Dispergimi i silicit, hirit fluturues, pigmenteve ose nanomaterialeve të tjera, si nanotubat e karbonit, kërkon intensitete të tjera përpunimi dhe nivele të tjera energjie. Për këtë arsye, rekomandojmë një përzierës të veçantë me ultratinguj për të prodhuar një suspension/pastë me grimca të disperguara mirë, që më pas i shtohet përzierjes së betonit. Ju lutemi, klikoni në figurën e mësipërme për një paraqitje skematike të këtij procesi.

Pajisjet e përzierjes me ultratinguj që nevojiten për kalimin në shkallë më të madhe mund të përcaktohen me saktësi në bazë të provave në shkallë pilot duke përdorur UIP1000hdT, një sonikator i fuqishëm në shkallë pilot prej 1 000 vatësh. Tabela më poshtë jep rekomandime të përgjithshme për pajisjet, në varësi të vëllimit të serisë ose prurjes së pastës së çimentos që do të përpunohet.

Me fuqi përzierjeje me ultratinguj deri në 16kW për çdo sondë të vetme ultrasonike, Hielscher ofron fuqinë e përpunimit të nevojshme për aplikime me vëllim të madh. Kjo teknologji testohet lehtë dhe kalon në shkallë më të madhe në mënyrë lineare.