Sementtisekoittajan rummun suunnittelu: Yhtenäisen seoksen varmistaminen pitkien kuljetusten aikana

Rummun pyörimisstrategia: Sekoittumisen, segregaation ja hydrataation tasapainottaminen

Sekoituksen eheyden ylläpitäminen kuljetuksen aikana edellyttää tarkan tason rummun pyörimisen ohjausta. Virheelliset nopeudet lisäävät materiaalin segregaatiota tai ennenaikaista hydrataatiota – molemmat heikentävät rakenteellista lujuutta toimitettaessa.

Optimaaliset kierrosnopeusalueet segregaation ja ennenaikaisen jähmettymisen estämiseksi

Betoni-sekoittajan rummu pyörii yleensä noin 2–6 kierrosta minuutissa liikkuessaan. Jos rummu pyörii liian hitaasti alle 2 kierrosta minuutissa, materiaalit alkavat laskeutua ja erottua. Mutta jos nopeus nousee yli 6 kierrosta minuutissa, tapahtuu jotain muuta ikävää: suuremmat palat sinkoutuvat sivulle ja irtoavat kosteasta seoksesta. Erityyppinen betoni vaatii vielä tarkempaa käsittelyä. Ota esimerkiksi itse tiivistyvä betoni, joka toivoo, että pyörimisnopeus pysyy tiukasti 3–4 kierroksen minuutissa. Entä kosteuskehitys? Sekin on tärkeää. Kun kuorma-autot seisovat paikoillaan tai liikkuvat niin hitaasti, että rummu tuskin pyörii, betoni alkaa kovettua nopeammin, erityisesti kuumina päivinä yli 30 asteessa Celsius-asteikolla. Toisaalta, jos rummu pyörii liian nopeasti, kaikki se liike luo ylimääräistä lämpöä, mikä puolestaan saa aikaan nopeamman kuin suunniteltu kovettumisen.

Jatkuva matalanopeuksinen vs. epäjatkuvasti korkeanopeuksinen sekoitus: Todisteisiin perustuvat kompromissit

Asioiden pitäminen liikkeessä hitaasti noin 1–2 kierrosta minuutissa vähentää tehonkulutusta noin 15 prosenttia, mutta siinä on haittapuolensa. Sekoittuma voi alkaa kerrostua paikoittain ja menettää yhtenäisen koostumuksensa ajan myötä. Toisaalta lyhyet nopeamman sekoittamisen jaksot 4–5 kierrosta minuutissa auttavat jakamaan partikkelit tasaisesti erän läpi, mikä on erityisen tärkeää pitkillä kuljetusmatkoilla, jotka kestävät yli 90 minuuttia. Mutta tässä vaihtoehdossa on kompromissi: aina kun nostamme tahtia, hydraulijärjestelmä saa 20–30 prosenttia suuremman kuorman, mikä tarkoittaa, että osat kulumassa nopeammin. Mikä toimii parhaiten kenttätestien mukaan? Molempien lähestymistapojen yhdistelmä. Käytä jatkuvasti matalaa nopeutta suurimman osan ajasta, ja lisää sitten tunnin välein noin kaksi minuuttia voimakkaampaa sekoitusta. Tämä estää betonin kerrostumisen samalla kun laitteistoa ei kuormiteta liikaa. Useimmat urakoitsijat huomaavat, että tämä menetelmä pitää seokset ASTM C94 -standardin mukaisina melkein kaikissa ajon aikana alle kaksi tuntia kestävissä toimituksissa.

Sisäisen rumpujen geometria: Terän suunnittelu ja virtauksen säätö johdonmukaiselle homogeenisuudelle

Ruuvikulman ja nousun optimointi aksiaalikuljetusta ja tasaiseksi leikkausvoimaksi

Se kulma, jossa betonisekoittajan terät on asetettu, vaikuttaa merkittävästi siihen, miten betoni virtaa kuljetuksen aikana. Kulmat noin 25–35 asteen välillä toimivat parhaiten materiaalin siirtämiseen rummun akselin suuntaisesti samalla estäen liiallista säteittäistä leviämistä, joka johtaa erottumisongelmiin. Tämä asetus löytää hyvän tasapainon sen välillä, että materiaali painuu gravitaation vuoksi ja sitä hajautetaan keskipakovoiman vaikutuksesta. Kun terissä on pituussuunnassa vaihtelevia kierreasteita, se auttaa torjumaan kerrostumisongelmia, erityisesti kosteammilla seoksilla, joissa raskaammat partikkelit pyrkivät painumaan alaspäin. Joidenkin tietokonesimulaatioiden mukaan tällaiset teräsuunnittelut voivat tehdä sekoitusprosesseista noin 15 prosenttia tehokkaampia kuin huonosti suunnitelluilla ratkaisuilla. Valmistajat käyttävät myös toista keinoa: eri syvyisiä teriä, jotka sopeutuvat paremmin muuttuvaan seoksen koonsisältöön ajan mittaan, pitäen kaiken sekoitetun tasaisesti ilman niitä ikäviä paikkoja, joihin kertyy liikaa vettä.

Ruuviruuvauksen vaikutus muovamuodon säilymiseen herkissä betoniseoksissa

Ruuvikuljetinten muoto ja rakenne vaikuttavat merkittävästi siihen, kuinka hyvin betoniseokset säilyttävät niiden kutistuman, kun seokset sisältävät materiaaleja kuten lentotuhkaa, piidioksidipigmenttiä tai erilaisia polymeerejä. Kun käytetään matalan nousukulman ruuveja, käsittelyominaisuudet säilyvät parempina, koska tämäntyyppinen rakenne vähentää leikkausvoimia, jotka aiheuttavat veden liikkumisen seoksessa. ASTM C94 -standardien mukaiset testit osoittavat, että kutistuma pysyy stabiilina noin puolen tuuman tarkkuudella jopa 90 minuutin kuluttua kuljetuksen aloittamisesta. Tilanne muuttuu huomattavasti jyrkemmillä ruuvikuljetinkulmilla. Näiden konfiguraatioiden havaitaan nopeuttavan kutistuman menetystä noin 20 %:lla polymerimuokatuissa betoneissa. Oikean välimatkan saaminen ruuvikuljetimen ja rummun seinämän välille on myös tärkeää. Useimmat asiantuntijat suosittelevat pitämään tämän raon noin 3–5 % rummun kokonaishalkaisijasta. Tämä luo juuri tarpeeksi luistoakin komponenttien välille estämään epätoivottua tiivistymistä, mutta samalla ylläpitää riittävää sekoitusvaikutusta. Itsestään tasaisuuden saavuttavalle betonille (SCC) tämän tasapainon löytäminen on erityisen kriittistä, koska liiallinen sekoitus voi itse asiassa hajottaa seoksen viskositeettia ja tuhota sen kyvyn tasaantua ominaisvoimin.

Kuljetusaiheutuisen hajoamisen hillintä: ajan, lämpötilan ja sekoituksen synergia

Aika–lämpötila–sekoitus -kolmikko ja ASTM C94 -määräysten noudattaminen valmiin betonin toimituksessa

Betonin säilyttäminen hyvässä kunnossa kuljetuksen aikana perustuu kolmen tekijän samanaikaiseen hallintaan: siihen kuinka kauan sitä on liikutettu, ulkolämpötilaan sekä rummun kierroslukuun. Kun kuorma-autot viipyvät liian pitkään ennen toimitusta, seos alkaa hajota ja erottua. Jos lämpötila nousee yli noin 25 asteen Celsius-asteikolla (noin 77 Fahrenheitia), kemialliset reaktiot kiihtyvät huomattavasti, mikä voi saada betonin jähmettymään ennenaikaisesti. Toisaalta, jos rummu ei pyöri riittävästi, materiaalit laskeutuvat seoksesta. Pyörittämällä rumpua liian nopeasti taas aiheutetaan ongelmia, koska voimat voivat vahingoittaa seoksen rakennetta. Näihin kysymyksiin puututaan tarkasti ASTM C94 -standardeissa, jotka määrittelevät valmistajien on noudatettava ohjeita oikeasta käsittelystä kuljetuksen aikana.

• Toimituksen aikarajat : 90 minuuttia sekoituksen jälkeen tai ennen 300 rummun kierrosta
• Lajittumisominaisuus : Vähintään 75 % alkuperäisestä arvosta saapuessa
• Lämpötilan hallinta : Sekoituksen lämpötila pidetään 10–32 °C (50–90 °F) välillä

Optimaalinen haittojen torjunta yhdistää jatkuvan matalan kierrosluvun sekoittamisen (2–6 RPM) lämpötilanhallintaan, kuten eristettyihin rummuihin tai jäähdytyslisäaineisiin kuumissa ilmastoissa, estääkseen viskositeetin heikkenemisen ja taatakseen puristuslujuuden täyttävän projektimääritykset. Tämä kolmiosainen lähestymistapa vähentää hylättyjä kuormia 18 %.