Ushbu maqolada biz vorteks qatlami qurilmalari yordamida sementni maydalash, sementni faollashtirish, mikrosement ishlab chiqarish va quruq ohak ishlab chiqarish qanday amalga oshirilayotganini muhokama qilamiz.

Tsement – bu betonning eng qimmat qismi bo’lib, u beton mahsulotlarining sifatini, shuningdek, ular asosida qurilgan konstruktsiyalarning ishonchliligi va mustahkamligini sezilarli darajada belgilaydi. Biroq, ko’p hollarda tsementning bog’lash xususiyatlaridan to’liq foydalanilmaydi, bu esa qo’shimcha moliyaviy xarajatlarga va qurilish materiallari sifatining yomonlashishiga olib keladi. Bu ikki omil bilan bog’liq:

• Alohida tsement zarralari (70 mikron va undan ko’p) hidratsiya jarayonida to’liq ishtirok etmaydi. O’rtacha suvsiz tsement miqdori 20-25% ga etadi.
• Bir oy davomida saqlanganida, tsement havodan namlikni yutishi tufayli o’z faolligini 15% gacha yo’qotishi mumkin (“eskirgan” tsement hosil bo’ladi).

Tegirmonning nozikligini oshirish, granulometrik tarkibni optimallashtirish va chang zarralari shaklini o’zgartirish orqali samaradorlikni oshirish va bog’lovchi sarfini kamaytirish mumkin. “Eskirgan” tsementlar bo’lsa, faollashtirish talab qilinadi; dastlabki bog’lovchi darajasini tiklash imkonini beradi. Qayta va faollashtirilgan tsement tezlashtirilgan hidratsiya va tez quvvat o’sishi bilan ajralib turadi.

Tsementni faollashtirish – asosiy usullar

Tsementni faollashtirish ikki yo’l bilan amalga oshirilishi mumkin:

• mexanik;
• kimyoviy.

Mexanik faollashtirish uchun maxsus dispersantlar (pulverizatorlar) yoki tsement tegirmoni ishlatiladi. Ko’pincha, bu juda katta qurilmalar bo’lib, ularning ishlashi yuqori shovqin darajasi va yuqori elektr iste’moli bilan birga keladi. Imkoniyatlar bilan bog’liq muammolar ham mavjud. Masalan, 2500 sm2/g dan yuqori o’ziga xos sirt maydoni bilan sement ishlab chiqarilganda sharli tegirmonning quvvati tez kamayadi.

Kimyoviy faollashtirish tsement zarralari uchun namlik “qalqon” vazifasini bajaradigan maxsus qo’shimchalar bilan aralashtirishni o’z ichiga oladi. Ushbu maqolada biz mexanik faollashtirishga e’tibor qaratamiz.

AVS tsement parchalovchisi yordamida sementni maydalash

Sementlarning samaradorligini oshirishning istiqbolli usullaridan biri bu elektromagnit maydonlarning energiyasidan, xususan, tsement parchalovchi(1-rasm).

1-rasm – Sementni parchalovchi: 1 – himoya vtulka; 2 – aylanuvchi elektromagnit maydonning induktori; 3 – induktor korpusi; 4 – magnit bo’lmagan materialdan tayyorlangan ish kamerasi; 5 – ferromagnit zarralar

 Dizayn nuqtai nazaridan, qurilma o’chirilgan rotorli asenkron motorga o’xshaydi, uning o’rnida magnit bo’lmagan materialdan tayyorlangan ish kamerasi joylashgan (4). Aylanadigan elektromagnit maydonni yaratish uchun induktor ishlatiladi (2). Maydonning o’zi korpus (3) bilan chegaralangan qurilmaning ishlash zonasi hududida yopiladi. Qayta ishlangan material ferromagnit materialdan tayyorlangan zarrachalar (5) ham joylashgan operatsion kameraga yuboriladi.

Aylanadigan elektromagnit maydon tomonidan boshqariladigan ferromagnit zarralar murakkab traektoriyalar bo’ylab harakatlanib, qandaydir vorteks qatlamini hosil qiladi. Bu qatlamda tsementni aralashtirish va tsement maydalash intensiv tezlikda tsement elektromagnit maydon va yuqori mahalliy bosim ta’sirida sodir bo’ladi. Tsementga erkin ta’sir emas, balki ferromagnit zarrachalarning bir-biri bilan va kamera devori bilan cheklangan to’qnashuvi ta’sir qiladi. Ta’sir paytida kontakt yuzalar juda kichik va zarba nuqtasining o’zi to’qnashuvchi ferromagnit zarrachalarning simmetriya o’qiga nisbatan tasodifiy pozitsiyaga ega. Shuning uchun nisbatan past tezlikda ham juda katta kuchlar hosil bo’ladi. Bundan tashqari, zarralar orasidagi ta’sirlarning soni va chastotasi juda katta. Zarrachalarning parametrlari (uzunligi, diametri va ularning nisbati), shuningdek, ish kamerasini to’ldirish omili qayta ishlangan moddaning turiga qarab empirik tarzda tanlanadi.

Tsementni faollashtirish va maydalash – tajriba natijalari

AVS tsement parchalovchi qurilmasini ishlab chiqaruvchi Logvinenko uni birinchi bo’lib sementni faollashtirish uchun ishlatgan. Xususan, u bog’lovchining o’ziga xos sirt maydoni qurilmada ishlov berish muddatiga qarab qanday o’zgarishini o’rgandi. Ma’lum bo’lishicha, o’n daqiqalik ishlov berishdan so’ng, bu parametr 3080 dan 4965 sm2 / g gacha, yigirma daqiqadan so’ng – 5,477 sm2 / g gacha, o’ttiz daqiqadan so’ng – 6,724 sm2 / g gacha.

Biz AVS qurilmasida qayta ishlangan bo’lsa-da, “keklangan” tsement va xuddi shu sement asosida ishlab chiqarilgan betonning xususiyatlarini (yuqori dinamik va tebranish yuklariga bardosh berish qobiliyatini) o’rganish vazifasini qo’ydik. Qayta ishlash uchun biz 80 mikron silliqlash nozikligi va uzoq muddatli saqlash natijasida hosil bo’lgan katta bo’laklarni qo’shgan CEM I 32,5 R markali tsementni oldik.

2-rasm – Dastlabki “keklangan” tsement

tomonidan ishlab chiqarilgan AVS-100 tsement parchalagichida sementni maydalash amalga oshirildi GlobeCore po’lat ferromagnit zarrachalar yordamida 30 daqiqa davomida. Tsement maydalangandan so’ng uning silliqlash nozikligi 5-10 mikronni tashkil etdi.

Sinov uchun 0,04 m x 0,04 m x 0,16 m o’lchamdagi to’rtburchaklar parallelepiped ko’rinishidagi namunalar olingan.

3-rasm – Sinovdan keyin o’rganilgan namuna

 Ohak tayyorlash uchun CEM I 32,5 R tsement, standart ko’p fraktsiyali qum va suv (suv va tsement nisbati 0,4) ishlatilgan.

1-jadval – Namuna bükme va siqish sinovlari natijalari

Material	Eng yuqori egilish kuchi, MPa		Yakuniy siqish kuchi (28-kun), MPa
	8-kuni	28-kuni
Dastlabki tsement	2.83	4.86	14.51
AVS-100 qurilmasida qayta ishlangan sement	3.73	6.08	42.66

Jadvaldan ko’rinib turibdiki, tsement AVS tsement dezintegratorida ishlov berilganda 8-kuni namunalarning eng yuqori egilish kuchi 30% ga oshdi. AVS tsement dezintegratorida faollashtirilgan tsement zamini asosida tayyorlangan namunalarning yakuniy siqilish kuchi 2,9 barobar oshdi.

Shunday qilib, foydalanish AVS tsement parchalovchi sementni tejaydi va elektr energiyasini kam sarflaydi. Elektr energiyasini tejash effekti nisbatan kichik quvvat sarflab, bir necha o’nlab yoki yuzlab pulverizatorlarni olish mumkinligi bilan izohlanadi, chunki vorteks qatlamida harakatlanadigan har bir ferromagnit zarracha aslida mini-pulverizator hisoblanadi.

Beton ishlab chiqarishning texnologik jarayonida AVS tsement parchalovchisi suvni magnit faollashtirish (ferromagnit zarralarsiz), qumni faollashtirish, shuningdek, qum va tsement aralashmasini birgalikda qayta ishlash uchun ham ishlatilishi mumkin. ohak. Qurilmalar katta kuch va xarajatsiz mavjud texnologik liniyalarga osongina birlashtiriladi; shuning uchun ular ishlayotgan ishlab chiqarish quvvatlarini modernizatsiya qilish uchun ishlatilishi mumkin.

Olingan natijalar va AVS tsement dezintegratorining ishlashining o’ziga xos jihatlari shuni ko’rsatadiki, qurilma nafaqat sementni maydalash, balki mikrosement va quruq ohak ishlab chiqarishda ham samarali bo’lishi mumkin.

Mikrotsement ishlab chiqarish

Mikrotsement nisbatan yangi materialdir. U tsementga asoslangan, ammo oddiy qurilish tsementidan ko’ra nozikroq maydalangan, shuningdek, polimer qo’shimchalari, kvarts va rangli pigmentlarga asoslangan. Kichik don hajmi, yuqori suyuqligi va suv o’z ichiga olgan eritmalarda past yopishqoqligi tufayli mikrotsement hatto eng kichik yoriqlar va teshiklarga ham kirib borishi, shuningdek, jinslar va minerallarning donalari orasidagi bo’shliqlarni to’ldirishga qodir. Va yuqori quvvat va yopishqoqlik ichki va tashqi ishlarni bajarishda har qanday qattiq yuzalarni tugatish uchun mikrotsementdan foydalanishga imkon beradi. Mikrosement qurilish konstruksiyalarini yanada mustahkam va mustahkam qiladi va tozalangan yuzalarga gidroizolyatsiya sifatini beradi.

Mikrotsementning asosiy xususiyati silliqlashning nozikligi bo’lib, u qo’yishning dastlabki daqiqalari va soatlarida qattiqlashganda asosiy ahamiyatga ega. Va har bir sanoat tegirmoni zarrachalar hajmini 5-15 mikron bo’lishini ta’minlay olmaydi, buning uchun ozgina elektr energiyasi sarflanadi.

Asoslangan silliqlash komplekslari GlobeCore AVS tsement parchalovchisi bu vazifani bajara oladi. Bunday silliqlash majmualarida mikrotsement ishlab chiqarish jarayoni dastlabki ingredientlarni oldindan aralashtirish bilan boshlanadi, shundan so’ng olingan aralash vorteks qatlami qurilmasining ish kamerasiga kiradi (4-rasm). U erda mahsulot zarralari murakkab traektoriyalar bo’ylab harakatlanadigan va elektromagnit maydon tomonidan harakatga keltiriladigan po’lat ignalar ta’sirida maydalanadi. Ishlash kamerasining chiqish joyidan maydalangan mahsulot elakdan o’tkaziladigan tebranish elakiga boradi va kattaligi talablarga mos kelmaydigan kattaroq zarralar qayta maydalash uchun vorteks qatlami qurilmasining ish kamerasiga qaytadi.

4-rasm – Mikrotsement ishlab chiqarish uchun silliqlash majmuasi

Natijada, oldindan qadoqlash uchun to’liq tayyor bo’lgan kerakli dispersiya darajasidagi mikrotsement olinadi.

Sement parchalovchi AVS asosida mikrosement ishlab chiqarish uchun silliqlash majmualari o’lchamlari bo’yicha ixchamligi bilan ajralib turadi va qurilmaning o’zi atigi 9,5 kVt bo’lgan an’anaviy tegirmonlarga nisbatan kam elektr energiyasi iste’moli bilan ajralib turadi.

Quruq ohak ishlab chiqarish

Quruq ohak odatda biriktiruvchi (tsement, ohak yoki gips), plomba (qum) va ohak xususiyatlarini sozlash uchun maqsadli qo’shimchalardan iborat. Aralashmalarning barcha zarralari suv bilan reaksiyaga kirishishi kerak, lekin amalda kattaroq zarrachalar suvsiz qoladi.

5-rasm – Qurilish aralashmasining tarkibiy qismlari

Shuning uchun quruq ohak ishlab chiqarish uchun uskunalar bir nechta vazifalarni hal qilishi kerak:

• agar kerak bo’lsa, u dastlabki ingredientlarning zarralarini qayta maydalashi kerak;
• u boshlang’ich tarkibiy qismlarning zarralarini faollashtirishi kerak, ya’ni ularning suv bilan reaksiyaga kirishish qobiliyatini oshiradi;
• bir hil aralashma olinmaguncha ingredientlarni bir xilda aralashtirish kerak.
• Ushbu vazifalarning barchasini bitta vosita – AVS disintegrator yordamida hal qilish mumkin.

Qurilma quyidagicha ishlaydi. Dastlabki ingredientlar (bog’lovchi, to’ldiruvchi va qo’shimchalar) bir vaqtning o’zida ish kamerasiga belgilangan nisbatga muvofiq oziqlanadi. Aylanadigan elektromagnit maydonning keng qamrovli ta’siri va ferromagnit zarrachalarning ta’siri tufayli nafaqat qayta maydalash, balki ingredientlarni faollashtirish ham amalga oshiriladi. Bu faollashuv zarracha o’lchamlari o’zgarmagan holda ham sodir bo’ladi.

Harakatlanayotganda va to’qnashganda, har bir igna nafaqat maydalagichga, balki ingredientlarning bir xilda aralashishi va taqsimlanishini ta’minlaydigan mini-mikserga aylanadi; shunday qilib, operatsion kameraning chiqish joyida oldindan qadoqlash uchun tayyor qurilish aralashmasi hosil bo’ladi.

Vorteks qatlamli qurilmalardan foydalanish quruq ohak ishlab chiqarishni tashkil etish, elektr energiyasini iste’mol qilishni kamaytirish va qurilish konstruksiyalarining ishonchliligiga zarar etkazmasdan, biriktiruvchini faollashtirilgan plomba bilan qisman almashtirish orqali pulni tejash imkonini beradi.