Mieszalnik dwuwałowy miesza beton za pomocą dwóch poziomych wałów, których łopatki wyrzucają materiał w intensywnym, nakładającym się ruchu, dając szybkie i bardzo dokładne wymieszanie. To najbardziej wydajny i najciężej pracujący typ mieszalnika – dlatego stanowi serce wysokowydajnych węzłów betoniarskich i jest wyborem numer jeden dla betonów sztywnych, o wysokiej wytrzymałości oraz betonów masywnych. Constmach buduje dwuwałową serię CTS: od modelu CTS-1 o pojemności 1 000 litrów betonu zagęszczonego na zarób aż po CTS-5 z 5 000 litrów.
Czym jest mieszalnik dwuwałowy do betonu?
Mieszalnik dwuwałowy to mieszalnik o wymuszonym działaniu, wyposażony w dwa równoległe wały poziome pracujące obok siebie w korycie o przekroju litery W. Każdy wał niesie ramiona mieszające i łopatki, a oba obracają się do wewnątrz, dzięki czemu ich tory nakładają się w osi koryta. To nakładanie się stref jest cechą definiującą: materiał jest jednocześnie podnoszony, przerzucany na drugą stronę, zawracany i przemieszczany wzdłuż koryta, więc cement, woda i kruszywo rozprowadzają się w całym zarobie w krótkim czasie. Żaden inny typ mieszalnika nie łączy składników tak agresywnie – i właśnie to pozwala mieszalnikowi dwuwałowemu radzić sobie z dużymi zarobami i trudnymi recepturami.
Dokładnie z tego powodu mieszalnik dwuwałowy stanowi rdzeń mieszający większości wysokowydajnych węzłów betoniarskich. Gdy węzeł musi wydawać jednorodny zarób szybko i w każdym cyklu, to intensywność i tempo mieszania dwuwałowego decydują o tym, że wydajność nominalna jest osiągalna w praktyce.
Jak działa mieszalnik dwuwałowy
Oba wały obracają się ku sobie, a ramiona ustawione są pod kątami, dzięki czemu wykonują trzy zadania naraz. Podnoszą i przerzucają materiał przez środek koryta, gdzie oba strumienie spotykają się i przenikają nawzajem; przesuwają materiał wzdłuż koryta; utrzymują całą masę w ciągłym, turbulentnym ruchu. Efektem jest trójwymiarowy ruch mieszający, który szybko obejmuje każdą część zarobu. Ponieważ łopatki przepychają się przez beton napędzane siłą, zamiast liczyć na jego przewalanie, mieszalnik dwuwałowy wymiesza nawet sztywną mieszankę o niskiej zawartości wody, z którą łagodniejszy mieszalnik miałby kłopot. Po zakończeniu cyklu klapa spustowa w dnie koryta otwiera się i zarób opada czysto do betonomieszarki samochodowej lub kosza poniżej.
Dlaczego warto wybrać mieszalnik dwuwałowy?
Mieszalnik dwuwałowy sprawdza się tam, gdzie najbardziej liczą się wydajność i siła mieszania:
- Wysoka wydajność. Osiąga największe pojemności zarobu i najkrótsze czasy cyklu, dlatego pasuje do obciążonych węzłów betonu towarowego i wytwórni z mieszaniem centralnym.
- Beton sztywny i o wysokiej wytrzymałości. Mieszanki o niskim opadzie stożka, o wysokiej wytrzymałości oraz mieszanki suche wymagają intensywnego działania – i to jest właśnie mocna strona mieszalnika dwuwałowego.
- Beton masywny i wałowany. Zapory i duże obiekty inżynieryjne wymagają układania sztywnego betonu w dużych ilościach; do takiej pracy zbudowano mieszalnik dwuwałowy.
- Stała jakość przy dużym tempie. Dokładne mieszanie daje jednorodny zarób w krótkim czasie, więc jakość i wydajność rosną razem, zamiast wykluczać się nawzajem.
Przy drobnych, barwionych lub bardzo małych zarobach prefabrykatów lepiej może sprawdzić się mieszalnik planetarny lub talerzowy, ale pod względem samej wydajności i zdolności do mieszania wymagających betonów prowadzi mieszalnik dwuwałowy.
Gama mieszalników Constmach CTS
Seria CTS obejmuje pięć wielkości, dzięki czemu mieszalnik odpowiada wydajności węzła, zamiast być przewymiarowany lub zbyt mały.
| Model | Pojemność zasypowa | Beton zagęszczony | Napęd |
|---|
| CTS-1 | 1 500 l | 1 000 l | Jeden silnik 37 kW |
| CTS-2 | 3 000 l | 2 000 l | Dwa silniki 37 kW |
| CTS-3 | 4 500 l | 3 000 l | Dwa silniki 55 kW |
| CTS-4 | 6 000 l | 4 000 l | Dwa silniki 75 kW |
| CTS-5 | 7 500 l | 5 000 l | Dwa silniki 90 kW |
Zestawienie podaje pojemność zasypową, czyli objętość materiału luzem, jaką przyjmuje mieszalnik, oraz objętość betonu zagęszczonego, czyli gotowego betonu – i to ta druga liczba jest podstawą doboru. CTS-1 pasuje do kompaktowego węzła betoniarskiego, CTS-2 i CTS-3 do średnio- i wysokowydajnej produkcji betonu towarowego oraz prefabrykatów, a CTS-4 i CTS-5 do największych wytwórni z mieszaniem centralnym i ciężkich robót inżynieryjnych. Napęd rośnie wraz z wielkością zarobu – od pojedynczego silnika 37 kW w CTS-1 po dwa napędy 90 kW w CTS-5.
Jakość wykonania i części ścieralne
Mieszalnik dwuwałowy pracuje ciężko – dwa komplety ramion przepychają się pod obciążeniem przez materiał ścierny – więc o jego trwałości decyduje wykonanie. Constmach buduje mieszalniki CTS właśnie pod tę pracę:
- Wewnętrzne wykładziny odporne na ścieranie z blachy HARDOX lub równoważnej, chroniące koryto
- Ramiona mieszające i łopatki odlewane z NiHard – twardego materiału odpornego na ścieranie
- Dwa napędy o wysokiej obciążalności z markowymi przekładniami w większych modelach
- Łożyska uznanych marek, takich jak FAG, SKF czy NACHI
- Automatyczne smarowanie w standardzie, ze szczególnym uwzględnieniem uszczelnień na końcach wałów
Uszczelnienia wałów zasługują na uwagę w każdym mieszalniku dwuwałowym, ponieważ przez ścianę koryta przechodzą dwa wały, a każde takie przejście musi pozostać szczelne wobec cementu i wilgoci. Automatyczne smarowanie Constmach zasila te uszczelnienia w sposób ciągły – i to właśnie utrzymuje niezawodność mieszalnika dwuwałowego przez długi okres eksploatacji. Wykładziny i ramiona z właściwych materiałów znacznie dłużej zachowują geometrię mieszania, więc praca pozostaje efektywna między wymianami części.
Intensywność mieszania i czas cyklu
Mieszalnik dwuwałowy jest najszybszym typem, a krótkie czasy cyklu stanowią dużą część jego wartości. Dokładne wymieszanie w czasie znacznie poniżej minuty oznacza więcej zarobów na godzinę – tak właśnie węzeł osiąga wysoką wydajność godzinową. Intensywność sprawia też, że mieszalnik radzi sobie z trudnymi betonami: mieszankami z włóknami, recepturami o niskiej zawartości wody i wysokiej wytrzymałości czy betonem wałowanym, które wolniejszy mieszalnik pozostawiłby niejednorodne albo mieszał znacznie dłużej. Czas mieszania ustala się podczas uruchomienia pod produkowany beton – wystarczająco długi dla pełnej jednorodności i ani chwili dłużej – aby nie tracić wydajności na przemieszanie.
Gdzie stosuje się mieszalniki dwuwałowe
Mieszalniki dwuwałowe obsługują najbardziej wymagającą produkcję betonu. Wysokowydajne węzły betonu towarowego wykorzystują je do zaopatrywania budów w całym regionie. Wytwórnie z mieszaniem centralnym polegają na nich przy dużych, jednorodnych zarobach. Zakłady prefabrykacji stosują je do mocnego betonu o powtarzalnych parametrach, a największe obiekty inżynieryjne – w tym zapory i projekty z betonem wałowanym – używają dużych jednostek CTS-4 i CTS-5 do sztywnego betonu w dużych ilościach. Wszędzie tam, gdzie wysoka wydajność łączy się z wymagającymi recepturami, właściwym typem jest mieszalnik dwuwałowy.
Mieszalnik dwuwałowy w węźle betoniarskim
W węźle betoniarskim mieszalnik dwuwałowy wyznacza rytm produkcji: jego pojemność zarobu i czas cyklu decydują o tym, ile betonu węzeł wytworzy w ciągu godziny. Mieszalnik jest zasilany z układu wagowego powyżej i opróżnia się do betonomieszarki samochodowej lub punktu przesypowego poniżej, a jego pracę taktuje system sterowania węzła. Gdy zapotrzebowanie przerasta możliwości jednego mieszalnika, w jednym węźle można zabudować dwa – w oferowanym przez Constmach układzie dwóch mieszalników DoubleMix – aby zwiększyć wydajność bez budowy drugiego węzła. Dobór mieszalnika do docelowej wydajności węzła, wraz z odpowiednim magazynowaniem i logistyką betonomieszarek, jest tym, co pozwala całemu węzłowi osiągnąć wydajność nominalną.
Opróżnianie, czyszczenie i konserwacja
Mieszalnik dwuwałowy opróżnia się przez klapę w dnie koryta, otwieraną przez system sterowania w ramach cyklu. Po zakończeniu zmiany koryto wypłukuje się, ponieważ pozostawiony do stwardnienia beton narasta na ramionach i wykładzinach, skracając ich żywotność. Konserwacja koncentruje się na częściach ścieralnych i uszczelnieniach: wykładziny, ramiona i łopatki są kontrolowane i wymieniane, zanim zbytnio się zużyją, zbiornik automatycznego smarowania jest uzupełniany, a przekładnie, łożyska i uszczelnienia sprawdzane zgodnie z harmonogramem. Ponieważ wały są dwa, punktów kontrolnych jest nieco więcej niż w mieszalniku jednowałowym, ale procedura jest prosta, a trwałe materiały części ścieralnych utrzymują rozsądne odstępy między wymianami. Utrzymywanie zapasu typowych części ścieralnych sprawia, że wymiana jest zaplanowaną pracą, a nie nieprzewidzianym postojem.
Przebieg mieszania w szczegółach
O skuteczności układu dwuwałowego decyduje geometria ramion. Na każdym wale ramiona ustawione są pod przesuniętymi kątami, więc podczas obrotu wgryzają się w materiał w różnych punktach jego długości, a nie wszystkie naraz. Oba wały obracają się do wewnątrz i w strefie środkowej, gdzie ich okręgi się nakładają, materiał wyrzucony z jednego wału spotyka materiał wyrzucony z drugiego, przez co oba strumienie przenikają się nawzajem. Jednocześnie ramiona ustawione pod kątem powoli przesuwają mieszankę wzdłuż koryta i z powrotem, więc żadna część zarobu nie stoi w miejscu. Ramiona zgarniające przy końcach i ścianach koryta zdejmują materiał z powierzchni, zamiast pozwalać mu tam narastać. W efekcie każda cząstka wielokrotnie przechodzi w krótkim cyklu przez strefę nakładania o wysokiej energii – i dlatego mieszalnik dwuwałowy osiąga pełną jednorodność szybciej niż mieszalnik jednowałowy czy talerzowy pracujący na tym samym zarobie.
Wydajność w praktyce: liczba zarobów na godzinę
Rzeczywisty wkład mieszalnika w pracę węzła to liczba zarobów na godzinę, a nie sama pojemność zarobu. Pełny cykl to załadunek, mieszanie i opróżnienie, a mieszalnik dwuwałowy utrzymuje wszystkie trzy etapy krótkie: szybko napełnia się z układu wagowego, miesza dokładnie w czasie znacznie poniżej minuty i szybko opróżnia się przez klapę denną. Mnożąc objętość betonu zagęszczonego przez liczbę cykli na godzinę, otrzymujemy wydajność mieszania węzła. Dlatego mieszalnik dwuwałowy dobiera się starannie do reszty instalacji – ważenie musi nadążać z zasilaniem, a betonomieszarki odbierać każdy zarób, inaczej mieszalnik czeka, a wynik godzinowy spada. Gdy mieszalnik, ważenie i cykl transportu są zbilansowane, mieszalnik dwuwałowy zapewnia wysoką i równą wydajność, do jakiej został zbudowany. Dobór mieszalnika do celu produkcyjnego węzła, z niewielkim zapasem, jest tym, co utrzymuje płynność nawet najbardziej intensywnych betonowań.
Jakość betonu i identyfikowalność
Równomierne wymieszanie to nie tylko kwestia wytrzymałości; to kwestia tego, by każda dostawa była taka sama. Mieszalnik dwuwałowy rozprowadza cement, wodę i wszelkie domieszki równomiernie w całym zarobie, więc beton osiąga projektowaną wytrzymałość i urabialność w całej objętości, a nie miejscami. W połączeniu z dokładnym ważeniem i automatyczną korektą wilgotności w węźle daje to beton, za którym producent może stanąć. System sterowania węzła rejestruje każdy zarób – recepturę, masy składników i przebieg mieszania – więc powstaje możliwa do prześledzenia historia na potrzeby kontroli jakości oraz ewentualnych pytań o dostarczoną partię. W wysokowydajnym węźle wykonującym tysiące zarobów taka dokumentacja jest częścią wiarygodnie prowadzonej działalności, a powtarzalność zapewniana przez mieszalnik jest tym, co nadaje jej sens.
Najczęstsze błędy przy wyborze mieszalnika dwuwałowego
Pierwszy błąd to dobór według pojemności zasypowej zamiast objętości betonu zagęszczonego, przez co zarób okazuje się mniejszy, niż zakładano; zawsze należy dobierać według objętości zagęszczonej, czyli betonu, który faktycznie się wbudowuje. Drugi to zbyt mały mieszalnik wobec docelowej wydajności węzła – staje się on wtedy wąskim gardłem utrzymującym cały węzeł poniżej wydajności nominalnej. Trzeci to pomijanie uszczelnień wałów i układu smarowania przy porównywaniu mieszalników, ponieważ uszczelnienia są elementem najbardziej narażonym na cement, a źle uszczelniony mieszalnik dwuwałowy staje się obciążeniem serwisowym. Dopasowanie wydajności, wykonania i uszczelnień do rodzaju pracy pozwala uniknąć wszystkich trzech.
Wartość w długim okresie
Mieszalnik ocenia się przez lata, a nie w chwili zakupu. Wysoka wydajność i krótkie cykle mieszalnika dwuwałowego zwiększają ilość betonu, jaką węzeł może sprzedać, a odporne na ścieranie wykładziny i ramiona utrzymują koszt części ścieralnych oraz przestojów pod kontrolą przez długi okres eksploatacji. Mieszalnik wykonany z miększych materiałów może kosztować mniej przy zakupie, lecz więcej w eksploatacji – w częściach zamiennych i utraconej produkcji – więc rzetelne porównanie dotyczy kosztu w całym okresie pracy, a nie samej ceny zakupu. Zbudowany z myślą o ścieraniu i wspierany częściami od producenta, mieszalnik CTS jest zaprojektowany tak, aby zarabiać przez wiele lat ciężkiej pracy.
Jak wybrać właściwy model CTS
O wielkości przesądzają zwykle dwa pytania:
- Jakiej wydajności wymaga węzeł? Objętość betonu zagęszczonego i czas cyklu mieszalnika należy dopasować do celu produkcyjnego węzła. Modele od CTS-1 do CTS-5 obejmują zakres od kompaktowych węzłów betoniarskich po największe wytwórnie z mieszaniem centralnym i budowę zapór.
- Jaki beton jest produkowany? Mieszanki sztywne, o wysokiej wytrzymałości, z włóknami lub wałowane potwierdzają wybór układu dwuwałowego i mogą wskazywać na mocniejszy napęd do danej pracy.
Ustalenie tych kwestii na etapie zamówienia daje mieszalnik dwuwałowy dopasowany do węzła i do produkowanego betonu. Constmach wytwarza serię CTS we własnych zakładach – z wykładzinami HARDOX, ramionami NiHard i automatycznym smarowaniem w standardzie – i wspiera każdy mieszalnik częściami zamiennymi oraz pomocą techniczną przez cały okres jego eksploatacji.
