1. Progettazione strutturale del mixer (determinante principale)
La progettazione strutturale influisce direttamente sull'"efficienza di contatto" e sull'"intensità di taglio/miscelazione" tra i materiali, che è il fattore fondamentale che determina le prestazioni di miscelazione.
(1) Struttura dell'albero di miscelazione e dell'agitatore
L'albero di miscelazione è la parte mobile principale e il design dell'agitatore (collegato all'albero) è fondamentale:
Tipo di agitatore: I tipi comuni includonotipo pagaia-, tipo aratro-, tipo a vite-, Etipo-pettine.
Agitatori a pale-: adatti per malte secche generiche (ad es. malte per muratura), con ampio intervallo di agitazione ma forza di taglio limitata.
Agitatori tipo aratro-: maggiore capacità di rivoltamento del materiale, adatto per malte con dimensioni delle particelle irregolari (ad es. malta per isolamento termico contenente aggregati leggeri).
Agitatori di tipo a vite/pettine-: elevata forza di taglio, ideali per malte che richiedono una miscelazione fine (ad es. adesivo per piastrelle con additivi come etere di cellulosa).
Disposizione dell'agitatore: L'angolo, la spaziatura e la direzione della spirale dell'agitatore determinano il flusso del materiale. Ad esempio, la disposizione sfalsata delle pale (angolo di 30 gradi –60 gradi) può evitare "zone morte" (aree in cui i materiali non vengono agitati) e promuovere la circolazione orizzontale/verticale dei materiali.
Velocità dell'albero: Il diametro dell'albero di miscelazione e la velocità lineare dell'agitatore (correlata alla velocità dell'albero) influiscono sull'intensità della miscelazione. Una velocità eccessivamente elevata può causare il lancio del materiale (i materiali si attaccano alla parete del serbatoio a causa della forza centrifuga), mentre una velocità eccessivamente bassa porta ad una miscelazione insufficiente.
(2) Struttura del serbatoio di miscelazione
La forma e il design interno del serbatoio determinano il percorso del flusso dei materiali:
Forma del serbatoio: La maggior parte dei miscelatori-ad albero singolo utilizza aA forma di U-Osemi-circolarecisterna. Questo design si adatta alla traiettoria di rotazione dell'agitatore, riducendo al minimo le zone morte. Un serbatoio mal progettato (ad esempio, con spigoli vivi) intrappolerà i materiali, determinando una miscelazione non uniforme.
Materiale del rivestimento del serbatoio: Il rivestimento (a contatto con i materiali) influisce sulla resistenza all'usura e sull'adesione del materiale. I materiali comuni includonoacciaio ad alto-manganese(resistente all'usura-, adatto per aggregati abrasivi come la sabbia di quarzo) epoliuretano(anti-adesivo, adatto per polveri fini come il cemento). Una grave usura del rivestimento modificherà la struttura interna del serbatoio e ridurrà l'uniformità della miscelazione nel tempo.
Controllo della zona morta: Alcuni mixer avanzati aggiungonoraschiatori ausiliariOagitatori lateralisul fondo o sui lati della vasca per eliminare le zone morte (ad esempio lo spazio tra l'agitatore e la parete della vasca), cosa particolarmente importante per malte ad alto contenuto di polvere.
(3) Design della porta di alimentazione/scarico
Un'alimentazione o uno scarico irragionevoli interromperanno la continuità della miscelazione del materiale:
Porto di alimentazione: Più porte di alimentazione (per inerti, cemento, additivi) devono essere distribuite uniformemente lungo la lunghezza del serbatoio per evitare accumuli localizzati di un singolo materiale. Ad esempio, se tutto il cemento viene alimentato in un unico punto, potrebbe formare grumi prima di mescolarsi con gli aggregati.
Porto di scarico: La porta deve essere sufficientemente grande (corrispondente alla capacità del miscelatore) e situata nel punto più basso del serbatoio per garantire uno scarico rapido e completo. Un foro piccolo o posizionato in modo errato causerà residui di materiale, che si mescoleranno con il lotto successivo e ridurranno la stabilità del prodotto.
2. Proprietà dei materiali (vincoli delle materie prime)
Le proprietà fisiche e chimiche delle materie prime della malta secca influiscono direttamente sulla difficoltà e sull'uniformità della miscelazione:
Distribuzione delle dimensioni delle particelle: Se la differenza nella dimensione delle particelle tra i materiali è troppo grande (ad esempio, aggregati da 5 mm mescolati con polvere di cemento da 0,01 mm), è probabile che si verifichi una segregazione durante la miscelazione o lo scarico. L'aggiunta di materiali con-particelle-di medie dimensioni (ad esempio, ceneri volanti) può migliorare la compatibilità.
Densità del materiale: I materiali con grandi differenze di densità (ad es. ceramsite leggera con densità 600 kg/m³ e sabbia di quarzo con densità 2600 kg/m³) tendono a stratificarsi durante la miscelazione. Una velocità di miscelazione più lenta e un tempo di miscelazione più lungo possono mitigare questo problema.
Contenuto di umidità: Un'umidità eccessiva (>5%) negli aggregati o nel cemento causerà la formazione di grumi (ad esempio, il cemento si indurisce in piccoli grumi), che non possono essere rotti dal miscelatore, portando a una malta irregolare. Le materie prime devono essere pre-essiccate per controllare l'umidità al di sotto del 2%.
Fluidità della polvere: Le polveri fini (ad esempio, talco in polvere) con scarsa fluidità sono facili da agglomerare e richiedono agitatori con elevata forza di taglio (ad esempio, tipo a pettine-) o l'aggiunta di agenti anti-agglomeranti (ad esempio, stearato di calcio).
3. Configurazione del sistema ausiliario (fattori di supporto)
I sistemi ausiliari forniscono garanzie per prestazioni di miscelazione stabili:
Sistema di rimozione della polvere: La malta secca produce molta polvere durante l'alimentazione. Un depolveratore mal progettato causerà una pressione negativa nel serbatoio, influenzando il flusso del materiale e determinando un'alimentazione irregolare.
Sistema di lubrificazione: L'albero di miscelazione ed i cuscinetti necessitano di lubrificazione regolare. Una lubrificazione insufficiente causerà instabilità della velocità dell'albero (ad esempio, rallentamento intermittente), con conseguente miscelazione non uniforme.
Sistema di controllo: Un sistema di controllo intelligente (ad esempio, controllo PLC) può regolare con precisione il tempo di miscelazione, la sequenza di alimentazione e la velocità dell'albero, evitando errori operativi umani. Ad esempio, la temporizzazione automatica del tempo di miscelazione garantisce la coerenza tra i lotti.