Thiết kế trống xe trộn: Đảm bảo chất lượng hỗn hợp đồng đều trong suốt hành trình dài

Chiến lược quay trống: Cân bằng giữa khuấy trộn, phân tầng và thủy hóa

Việc duy trì độ nguyên vẹn của hỗn hợp trong quá trình vận chuyển đòi hỏi kiểm soát chính xác tốc độ quay trống. Tốc độ không phù hợp có nguy cơ gây phân tầng vật liệu hoặc thủy hóa sớm — cả hai hiện tượng này đều làm giảm độ bền kết cấu khi giao hàng.

Phạm vi vòng quay (RPM) tối ưu để ngăn ngừa phân tầng và đóng rắn sớm

Trống trộn trên xe trộn bê tông thường quay với tốc độ từ 2 đến 6 vòng mỗi phút khi đang di chuyển. Nếu trống quay quá chậm, dưới 2 vòng/phút, các vật liệu bắt đầu lắng xuống và tách lớp. Nhưng nếu tăng tốc trên 6 vòng/phút thì lại xảy ra hiện tượng xấu khác: những viên lớn bị văng vào thành trống và tách ra khỏi hỗn hợp ướt. Các loại bê tông đặc biệt cần được xử lý cẩn thận hơn nữa. Ví dụ như bê tông tự lèn, loại này yêu cầu duy trì tốc độ quay trong khoảng 3 đến 4 vòng/phút. Còn về thủy hóa thì sao? Điều đó cũng rất quan trọng. Khi xe đứng yên hoặc di chuyển quá chậm khiến trống quay hầu như không đáng kể, bê tông bắt đầu đông kết nhanh hơn, đặc biệt trong những ngày nóng trên 30 độ C. Ngược lại, nếu trống quay quá nhanh, chuyển động mạnh sẽ sinh thêm nhiệt, làm cho hỗn hợp đông kết nhanh hơn dự kiến.

Khuấy trộn liên tục tốc độ thấp so với khuấy trộn ngắt quãng tốc độ cao: Các ưu nhược điểm dựa trên bằng chứng

Duy trì tốc độ chậm khoảng 1-2 vòng/phút giúp giảm tiêu thụ năng lượng khoảng 15%, nhưng có một điểm cần lưu ý. Hỗn hợp có thể bắt đầu bị lắng đọng tại một số vị trí và mất đi độ đồng nhất theo thời gian. Ngược lại, việc tăng tốc trộn trong thời gian ngắn ở mức 4-5 vòng/phút sẽ giúp phân bố lại các hạt trong toàn bộ mẻ trộn, điều này trở nên đặc biệt quan trọng trong những chuyến vận chuyển dài hơn 90 phút. Tuy nhiên, điểm đánh đổi là mỗi khi tăng tốc độ, hệ thống thủy lực phải chịu thêm 20-30% tải trọng, dẫn đến các bộ phận nhanh mòn hơn. Theo các thử nghiệm thực tế, phương pháp nào hiệu quả nhất? Kết hợp cả hai cách. Vận hành liên tục ở tốc độ thấp trong phần lớn thời gian, sau đó cứ mỗi giờ lại tăng khuấy mạnh trong khoảng hai phút. Cách này giúp bê tông không bị tách lớp mà vẫn không làm hư hại quá nhiều thiết bị. Phần lớn nhà thầu nhận thấy phương pháp này giúp duy trì hỗn hợp đạt tiêu chuẩn ASTM C94 trong gần như mọi chuyến giao hàng kéo dài dưới hai giờ trên đường.

Hình Học Trống Nội Bộ: Thiết Kế Lưỡi Cắt Và Kiểm Soát Dòng Chảy Để Đảm Bảo Độ Đồng Nhất Liên Tục

Góc Xoắn Ốc Và Tối Ưu Hóa Bước Xoắn Cho Vận Chuyển Theo Trục Và Cắt Trượt Đồng Đều

Góc đặt các lưỡi trộn trên xe trộn bê tông ảnh hưởng lớn đến cách bê tông di chuyển trong quá trình vận chuyển. Các góc từ khoảng 25 đến 35 độ hoạt động tốt nhất để đẩy vật liệu dọc theo trục của trống trộn, đồng thời ngăn vật liệu lan rộng quá mức theo hướng bán kính, điều này có thể gây ra hiện tượng phân tầng. Thiết lập này tạo ra sự cân bằng hợp lý giữa việc vật liệu bị lắng xuống do trọng lực và bị phân tán bởi lực ly tâm. Khi các lưỡi trộn có bước xoắn khác nhau dọc theo chiều dài của chúng, sẽ giúp hạn chế vấn đề phân lớp, đặc biệt rõ rệt trong các hỗn hợp ướt hơn nơi các hạt nặng có xu hướng lắng xuống. Một số mô phỏng bằng máy tính cho thấy các thiết kế lưỡi trộn như vậy có thể làm tăng hiệu suất trộn khoảng 15 phần trăm so với khi thực hiện kém. Và còn một thủ thuật nữa mà các nhà sản xuất cũng sử dụng: các lưỡi trộn có độ sâu khác nhau sẽ điều chỉnh tốt hơn khi hỗn hợp thay đổi độ nhất quán theo thời gian, giữ cho mọi thứ được trộn đều mà không tạo ra những điểm khó chịu nơi nước tập trung quá nhiều.

Ảnh Hưởng Của Cấu Hình Auger Đến Khả Năng Giữ Độ Sụt Trong Các Hỗn Hợp Bê Tông Nhạy Cảm

Hình dạng và thiết kế của trục xoắn đóng vai trò quan trọng trong việc hỗn hợp bê tông duy trì độ sụt khi chứa các vật liệu như tro bay, hum silica hoặc các loại polymer khác nhau. Khi sử dụng trục xoắn cánh cạn, tính thi công được duy trì tốt hơn vì những thiết kế này làm giảm lực cắt gây ra hiện tượng nước di chuyển trong hỗn hợp. Các thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM C94 cho thấy độ sụt vẫn ổn định trong khoảng nửa inch ngay cả sau 90 phút vận chuyển. Tuy nhiên, tình hình thay đổi đáng kể với các góc nghiêng trục xoắn dốc hơn. Những cấu hình này có xu hướng làm tăng tốc độ mất độ sụt khoảng 20% ở các loại bê tông được cải tiến bằng polymer. Việc xác định đúng khe hở giữa trục xoắn và thành trống cũng rất quan trọng. Hầu hết các chuyên gia khuyến nghị giữ khoảng cách này vào khoảng 3 đến 5% đường kính tổng thể của trống. Điều này tạo ra độ trượt vừa đủ giữa các bộ phận để ngăn ngừa sự nén chặt không mong muốn nhưng vẫn duy trì hoạt động trộn phù hợp. Đối với bê tông tự lèn (SCC), việc tìm ra sự cân bằng này trở nên cực kỳ quan trọng vì khuấy trộn quá mức thực tế có thể phá vỡ độ nhớt của hỗn hợp và làm hỏng khả năng tự lèn đúng cách của nó.

Giảm Thiểu Sự Suy Giảm Do Vận Chuyển: Sự Kết Hợp Giữa Thời Gian, Nhiệt Độ Và Khuấy Trộn

Bộ Ba Thời Gian–Nhiệt Độ–Khuấy Trộn Và Tuân Thủ ASTM C94 Đối Với Giao Hàng Bê Tông Trộn Sẵn

Giữ cho bê tông ở trạng thái tốt trong quá trình vận chuyển phụ thuộc vào việc đồng thời kiểm soát chính xác ba yếu tố: thời gian vận chuyển, nhiệt độ môi trường bên ngoài và mức độ quay mạnh của trống trộn. Khi xe chở phải mất quá nhiều thời gian để giao hàng, hỗn hợp bắt đầu bị phân hủy và tách lớp. Nếu nhiệt độ vượt quá khoảng 25 độ Celsius (khoảng 77 độ Fahrenheit), các phản ứng hóa học bên trong sẽ tăng tốc mạnh mẽ, đôi khi khiến bê tông đông kết trước thời điểm cần thiết. Mặt khác, nếu trống quay không đủ, các vật liệu sẽ lắng xuống khỏi hỗn hợp. Nhưng nếu quay quá nhanh thì lại gây ra vấn đề vì lực ly tâm có thể làm tổn hại cấu trúc hỗn hợp. Những vấn đề này được quy định chi tiết trong tiêu chuẩn ASTM C94, cung cấp các hướng dẫn cụ thể mà các nhà sản xuất cần tuân thủ để đảm bảo xử lý đúng cách trong quá trình vận chuyển.

• Giới hạn thời gian giao hàng : 90 phút sau khi trộn xong hoặc trước 300 vòng quay bồn trộn
• Giữ độ sụt : Tối thiểu 75% giá trị ban đầu khi đến nơi
• Kiểm Soát Nhiệt Độ : Hỗn hợp được duy trì ở nhiệt độ từ 10–32°C (50–90°F)

Việc kiểm soát tối ưu kết hợp khuấy trộn liên tục ở tốc độ thấp (2–6 vòng/phút) cùng quản lý nhiệt độ—như sử dụng bồn trộn cách nhiệt hoặc phụ gia làm mát trong điều kiện khí hậu nóng—để ngăn hiện tượng giảm độ nhớt và đảm bảo cường độ chịu nén đáp ứng đúng yêu cầu kỹ thuật của công trình. Phương pháp dựa trên ba yếu tố này giúp giảm 18% lượng xe bị từ chối nhận hỗn hợp.