Bu yazıda burulğan təbəqəsi aparatları vasitəsilə sementin üyüdülməsi, sementin aktivləşdirilməsi, mikrosement istehsalı və quru məhlul istehsalının necə həyata keçirildiyini müzakirə edəcəyik.

Sement betonun ən bahalı hissəsidir, beton məmulatlarının keyfiyyətini, habelə onların əsasında tikilmiş konstruksiyaların etibarlılığını və davamlılığını əhəmiyyətli dərəcədə müəyyən edir. Bununla belə, əksər hallarda sementin bağlayıcı xüsusiyyətlərinin potensialından tam şəkildə istifadə olunmur, bu da əlavə maliyyə xərclərinə və tikinti materiallarının keyfiyyətinin pisləşməsinə səbəb olur. Bu iki amillə əlaqələndirilir:

• Ayrı-ayrı sement hissəcikləri (70 mikron və daha çox) nəmləndirmə prosesində tam iştirak etmir. Orta hesabla, susuz sementin miqdarı 20-25% -ə çatır.
• Bir ay saxlandıqda, sement havadan nəmin udulması səbəbindən fəaliyyətinin 15% -ni itirə bilər (sözdə “köhnə” sement əmələ gəlir).

Taşlama incəliyini artırmaq, qranulometrik tərkibi optimallaşdırmaq və toz hissəciklərinin formasını dəyişdirməklə səmərəliliyi artırmaq və bağlayıcı sərfini azaltmaq mümkündür. “köhnə” sementlər halında, aktivləşdirmə tələb olunur; ilkin bağlayıcı dərəcəsini bərpa etməyə imkan verir. Döşəmə və aktivləşdirilmiş sement sürətlənmiş nəmləndirmə və sürətli güc artımı ilə xarakterizə olunur.

Sementin aktivləşdirilməsi – əsas yollar

Sementin aktivləşdirilməsi iki yolla həyata keçirilə bilər:

• mexaniki;
• kimyəvi.

Mexanik aktivləşdirmə üçün xüsusi dispersantlar (pulverizatorlar) və ya sement dəyirmanı istifadə olunur. Çox vaxt bunlar kifayət qədər böyük cihazlardır, onların işləməsi yüksək səs-küy səviyyəsi və yüksək elektrik istehlakı ilə müşayiət olunur. Bacarıqla bağlı problemlər də var. Məsələn, 2500 sm2/q-dan yuxarı xüsusi səth sahəsi ilə sement istehsal edildikdə bilyalı dəyirmanın gücü sürətlə azalır.

Kimyəvi aktivləşdirmə sement hissəcikləri üçün nəmlik “qalxanı” kimi çıxış edən xüsusi əlavələrin qarışdırılmasını nəzərdə tutur. Bu yazıda biz mexaniki aktivləşdirməyə diqqət yetirəcəyik.

Sement parçalayıcı AVS vasitəsi ilə sementin üyüdülməsi

Sementlərin səmərəliliyini artırmağın perspektivli yollarından biri elektromaqnit sahələrinin enerjisindən, xüsusən də sement parçalayıcı (Şəkil 1).

Şəkil 1 – Sement parçalayıcı: 1 – qoruyucu kol; 2 – fırlanan elektromaqnit sahəsinin induktoru; 3 – induktor korpusu; 4 – qeyri-maqnit materialdan hazırlanmış əməliyyat kamerası; 5 – ferromaqnit hissəciklər

 Dizayn baxımından cihaz qeyri-maqnit materialdan hazırlanmış əməliyyat kamerasının yerləşdiyi yerdə çıxarılan rotorlu asinxron mühərrikə bənzəyir (4). Fırlanan elektromaqnit sahəsi yaratmaq üçün induktordan istifadə olunur (2). Sahənin özü, korpus (3) ilə məhdudlaşan cihazın işləmə zonası sahəsində bağlıdır. İşlənmiş material ferromaqnit materialdan hazırlanmış hissəciklərin (5) yerləşdiyi əməliyyat kamerasına verilir.

Fırlanan elektromaqnit sahəsi ilə idarə olunan ferromaqnit hissəcikləri mürəkkəb traektoriyalar boyunca hərəkət edərək bir növ burulğan təbəqəsi yaradır. Bu təbəqədə sementin eyni vaxtda elektromaqnit sahəsinə və yüksək yerli təzyiqə məruz qalması ilə sementin qarışdırılması və sementin tozlanması intensiv sürətlə baş verir. Sement sərbəst təsirdən deyil, ferromaqnit hissəciklərinin bir-biri ilə və kameranın divarı ilə məhdud toqquşmasından təsirlənir. Zərbə zamanı təmas səthləri kifayət qədər kiçikdir və təsir nöqtəsinin özü toqquşan ferromaqnit hissəciklərinin simmetriya oxuna nisbətən təsadüfi bir mövqeyə malikdir. Buna görə də nisbətən aşağı sürətlərdə belə çox yüksək qüvvələr yaranır. Bundan əlavə, hissəciklər arasında təsirlərin sayı və tezliyi kifayət qədər böyükdür. Hissəciklərin parametrləri (uzunluq, diametr və onların nisbəti), eləcə də əməliyyat kamerasının doldurma əmsalı empirik olaraq, emal olunan maddənin növündən asılı olaraq seçilir.

Sementin aktivləşdirilməsi və üyüdülməsi – təcrübə nəticələri

Sement parçalayıcı AVS-nin yaradıcısı Loqvinenko onu sementin aktivləşdirilməsi üçün ilk dəfə istifadə etmişdir. Xüsusilə, cihazda emal müddətindən asılı olaraq bağlayıcının xüsusi səthinin necə dəyişdiyini öyrəndi. Məlum olub ki, on dəqiqəlik emaldan sonra bu parametr 3080-dən 4965 sm2/q-a, iyirmi dəqiqədən sonra 5477 sm2/q-a, otuz dəqiqədən sonra isə 6724 sm2/q-a yüksəlib.

Qarşımıza AVS cihazında emal olunsa da, “torbalanmış” sement və eyni sement əsasında hazırlanmış betonun xassələrini (yüksək dinamik və vibrasiyalı yüklərə tab gətirmə qabiliyyəti) öyrənmək vəzifəsini qoymuşuq. Emal üçün biz 80 mikron üyüdülmə incəliyinə malik CEM I 32,5 R markalı sementi götürdük və uzunmüddətli saxlama nəticəsində yaranan böyük yığınlar daxil oldu.

İstehsal etdiyi AVS-100 sement parçalayıcıda sement üyüdülürqlobus polad ferromaqnit hissəciklərinin istifadəsi ilə 30 dəqiqə. Sement toz halına salındıqdan sonra onun üyüdülmə incəliyi 5-10 µm olmuşdur.

Sınaq üçün ölçüləri 0,04 m x 0,04 m x 0,16 m olan düzbucaqlı paralelepiped şəklində nümunələr hazırlanmışdır.

Şəkil 3 – Sınaqdan sonra öyrənilmiş nümunə

 Harç hazırlamaq üçün CEM I 32,5 R sementi, standart çox fraksiyalı qum və su (0,4 su ilə sement nisbətində) istifadə edilmişdir.

Cədvəl 1 – Nümunə əyilmə və sıxılma sınaqlarının nəticələri

Material	Ən yüksək əyilmə gücü, MPa		Son sıxılma gücü (28-ci gündə), MPa
	8-ci gündə	28-ci gündə
İlkin sement	2.83	4.86	14.51
AVS-100 cihazında işlənmiş sement	3.73	6.08	42.66

Cədvəldən göründüyü kimi, sementin AVS sement parçalayıcısında emal edildiyi 8-ci gündə nümunələrin son əyilmə gücü 30% artmışdır. Sement qruntu əsasında hazırlanmış və AVS sement parçalayıcıda aktivləşdirilmiş nümunələrin son sıxılma gücü 2,9 dəfə artmışdır.

Beləliklə, istifadə AVS sement parçalayıcı sementə qənaət edir və daha az elektrik enerjisi sərf edir. Elektrik enerjisinə qənaət effekti onunla izah olunur ki, nisbətən kiçik güc sərf etməklə, bir neçə onlarla və ya yüzlərlə pulverizator əldə edilə bilər, çünki burulğan təbəqəsində hərəkət edən hər bir ferromaqnit hissəcik əslində mini-pulverizatordur.

Beton istehsalının texnoloji prosesində AVS sement parçalayıcısından suyun maqnit aktivləşdirilməsi (ferromaqnit hissəcikləri olmadan), qumun aktivləşdirilməsi, həmçinin qum və sement qarışığının birgə emalı üçün istifadə edilə bilər. minaatan. Cihazlar böyük səy və xərc tələb etmədən mövcud texnoloji xətlərə asanlıqla inteqrasiya olunur; buna görə də onlardan fəaliyyət göstərən istehsal müəssisələrinin modernləşdirilməsi üçün istifadə oluna bilər.

Əldə edilən nəticələr və AVS sement parçalayıcısının işinin xüsusi aspektləri göstərir ki, bu cihaz yalnız sement üyüdülməsini deyil, həm də mikrosement və quru məhlul istehsalında səmərəli ola bilər.

Mikrosement istehsalı

Mikrosement nisbətən yeni bir materialdır. Sement əsasında, lakin adi tikinti sementindən daha incə üyüdülmüş, həmçinin polimer əlavələri, kvars və rəng piqmentləri üzərində qurulmuşdur. Tərkibində su olan məhlullarda kiçik dənəcik ölçüsü, yüksək axıcılıq və aşağı özlülük sayəsində mikrosement hətta ən kiçik çatlara və məsamələrə də nüfuz edə bilir, həmçinin süxurların və mineralların dənələri arasındakı boşluqları doldura bilir. Yüksək möhkəmlik və yapışma daxili və xarici işləri yerinə yetirərkən istənilən sərt səthləri bitirmək üçün mikrosementdən istifadə etməyə imkan verir. Mikrosement tikinti konstruksiyalarını daha möhkəm və davamlı edir və işlənmiş səthlərə su izolyasiya xüsusiyyətləri verir.

Mikrosementin əsas xüsusiyyəti üyüdülmə incəliyidir ki, bu da bərkimənin ilk dəqiqələrində və saatlarında sərtləşdikdə əsas əhəmiyyət kəsb edir. Və hər bir sənaye dəyirmanı bu məqsəd üçün sərf olunan az elektriklə 5-15 mikron hissəcik ölçüsünü təmin edə bilməz.

əsasında daşlama kompleksləri GlobeCore AVS sement parçalayıcı bu vəzifənin öhdəsindən gəlir. Belə üyüdülmə komplekslərində mikrosement istehsalı prosesi ilkin inqrediyentlərin əvvəlcədən qarışdırılması ilə başlayır, bundan sonra alınan qarışıq burulğan təbəqəsi qurğusunun iş kamerasına daxil olur (Şəkil 4). Orada məhsul hissəcikləri mürəkkəb trayektoriyalar üzrə hərəkət edən və elektromaqnit sahəsi ilə hərəkətə gətirilən polad iynələrin təsiri altında tozlanır. Əməliyyat kamerasının çıxışından toz halına salınmış məhsul süzüldüyü vibrasiyalı ələyə gedir və ölçüləri tələblərə uyğun gəlməyən daha böyük hissəciklər yenidən üyüdülmək üçün burulğan təbəqəsi qurğusunun işləmə kamerasına qayıdır.

Şəkil 4 – Mikrosement istehsalı üçün üyüdülmə kompleksi

Nəticədə, əvvəlcədən qablaşdırmaya tam hazır olan tələb olunan dispersiya dərəcəsinə malik mikrosement əldə edilir.

Sement parçalayıcı AVS əsasında mikrosement istehsalı üçün üyüdülmə kompleksləri ölçülərinə görə yığcam olması ilə fərqlənir və cihazın özü cəmi 9,5 kVt olan adi dəyirmanlarla müqayisədə aşağı elektrik sərfiyyatı ilə seçilir.

Quru harç istehsalı

Quru harç adətən bağlayıcıdan (sement, əhəng və ya gips), doldurucudan (qum) və məhlulun xüsusiyyətlərini tənzimləmək üçün nəzərdə tutulmuş əlavələrdən ibarətdir. Qarışıq komponentlərinin bütün hissəcikləri su ilə reaksiya verməlidir, lakin praktikada daha böyük hissəciklər susuz qalır.

 

Şəkil 5 – Tikinti qarışığı inqrediyentləri

Beləliklə, quru harç istehsalı üçün avadanlıq bir neçə vəzifəni həll etməlidir:

• zəruri hallarda ilkin inqrediyentlərin hissəciklərini yenidən üyütməlidir;
• ilkin inqrediyentlərin hissəciklərini aktivləşdirməli, yəni onların su ilə reaksiya vermə qabiliyyətini artırmalıdır;
• homojen bir qarışıq əldə olunana qədər inqrediyentləri bərabər şəkildə qarışdırmalıdır.
• Bütün bu vəzifələr bir vasitədən istifadə etməklə həll edilə bilər – AVS parçalayıcı.

Cihaz aşağıdakı kimi işləyir. İlkin inqrediyentlər (birləşdirici, doldurucu və əlavələr) müəyyən edilmiş nisbətə uyğun olaraq eyni vaxtda əməliyyat kamerasına verilir. Fırlanan elektromaqnit sahəsinin hərtərəfli təsiri və ferromaqnit hissəciklərinin təsiri sayəsində təkcə təkrar üyüdülmə deyil, həm də inqrediyentlərin aktivləşdirilməsi həyata keçirilir. Bu aktivləşmə hətta hissəciklərin ölçüləri dəyişməz qaldıqda da baş verir.

Hərəkət və toqquşma zamanı hər bir iynə təkcə pulverizator deyil, həm də inqrediyentlərin bərabər şəkildə qarışdırılmasını və paylanmasını təmin edən mini-mikserə çevrilir; beləliklə, əməliyyat kamerasının çıxışında qablaşdırmaya hazır tikinti qarışığı əmələ gəlir.

Burulğan lay cihazlarından istifadə quru məhlul istehsalını təşkil etməyə, elektrik enerjisi sərfiyyatını azaltmağa və tikinti konstruksiyalarının etibarlılığına xələl gətirmədən bağlayıcını aktivləşdirilmiş doldurucu ilə qismən əvəz etməklə pula qənaət etməyə imkan verir.