ELETTROSIGMA – Misurazione dell’umidità: una tecnologia di cui l’industria del calcestruzzo non può fare a meno

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In un’epoca in cui la maggior parte delle organizzazioni sta cercando di massimizzare i profitti, riducendo al contempo i costi e mantenendo la qualità, non è più economico trascurare i vantaggi che la misurazione dell’umidità può portare ai produttori di calcestruzzo, sia per prefabbricati che per preconfezionato strutturale.
Una delle principali fonti di inconsistenza nella produzione di calcestruzzo è il continuo variare dell’umidità della sabbia e degli aggregati. I cambiamenti del contenuto d’acqua possono derivare da diverse parti del processo di produzione del calcestruzzo con effetti diversi:
⦁ Variazione del contenuto di umidità naturale negli aggregati;
⦁ Precisione del sistema di dosatura dell’acqua nel miscelatore di calcestruzzo (di solito non è un problema nei moderni impianti in calcestruzzo);
⦁ I sistemi di trasporto o stoccaggio dei materiali scoperti consentono un incremento del contenuto d’acqua a seconda delle precipitazioni o la loro riduzione per evaporazione;

La fonte più significativa di variazione dell’umidità è il contenuto di umidità naturale negli aggregati.
Una variazione dell’1% del contenuto di umidità in un aggregato si traduce in una variazione di 10 Kg per ogni 1.000 Kg di aggregato secco pesato caricato nel mescolatore. Pertanto, maggiore è la variazione di umidità, e maggiore è il peso dell’aggregato utilizzato, più grave risulta la deviazione dalle proporzioni prefissate. Il contenuto d’acqua negli aggregati può raggiungere il 16% provocando gravi ripercussioni economici nel commercio di questo materiale.

Come si può vedere dalla tabella sopra, il range di umidità che aggregati di dimensioni diverse possono trattenere, aumenta con la finezza dell’aggregato. Pertanto, i produttori di calcestruzzo dovrebbero inizialmente concentrarsi sulla misurazione dell’umidità nei materiali più fini.
Opzioni per la misurazione dell’umidità nella produzione di calcestruzzo
Oggi ci sono prodotti disponibili sul mercato che permettono la misurazione del contenuto di umidità di aggregati e calcestruzzo fresco con un alto grado di precisione. La tecnica a microonde è emersa come la più adatta per la misurazione dell’umidità nella produzione di calcestruzzo, principalmente grazie alla sua precisione (di solito nell’intervallo di -0,2% a seconda della qualità della calibrazione), alla sua indifferenza alla presenza di polvere o colore e al rapporto qualità-prezzo di questo tipo di attrezzature.

Misurazione dell’umidità nei contenitori degli aggregati
Nel calcestruzzo preconfezionato, il contenuto variabile di umidità influisce sia sulla resa ottenuta per una determinata quantità di cemento sia sulla qualità e la resistenza del calcestruzzo. Un moderno impianto installa in genere sensori di umidità a microonde all’aperura dei silos degli aggregati. Una volta che il sensore è stato configurato correttamente, le letture dell’umidità possono essere prese per ogni batch. Il sistema di controllo dell’impianto può quindi utilizzare questi valori per regolare i “pesi umidi” degli aggregati per garantire che il corretto peso secco di ogni aggregato venga caricato nel mixer. Un impianto che produce 160 m3 di calcestruzzo vedrebbe un periodo di recupero per le apparecchiature di misurazione dell’umidità di 3 mesi con un errore di umidità del 3%, ottenendo successivamente notevoli benefici sia in termini di aumento della resa che di miglioramento della qualità.

Per i produttori di prefabbricati e manufatti in calcestruzzo, materiali di alta qualità e i livelli di umidità ben controllati sono fondamentali per garantire risultati costanti. Risparmi significativi in cemento, colore e additivi, nonché riduzioni del numero di batch sprecate sono tutti vantaggi comuni della misurazione dell’umidità. Oltre all’installazione di sensori di umidità nei silos degli aggregati per garantire le giuste misurazioni delle quantità, i produttori di prefabbricati e manufatti in calcestruzzo generalmente opteranno anche per un sistema di controllo dell’umidità all’interno del miscelatore, per garantire la quantità corretta d’acqua totale nel calcestruzzo, batch dopo batch.
Misurare l’umidità del calcestruzzo fresco in un miscelatore consente di avere il pieno controllo sul contenuto di umidità finale prima che la miscela venga scaricata. Ciò garantisce che le variazioni dovute all’umidità/essiccazione dell’aggregato durante il trasporto dalla tramoggia al miscelatore o la pressione variabile dell’acqua vengano eliminate.

Controllo dell’omogeneità mediante misurazione dell’umidità
È possibile utilizzare l’umidità rilevata dal sensore all’interno del miscelatore come indicatore del grado di omogeneità ottenuta in qualsiasi stadio di miscelazione. L’acqua è un ottimo indicatore di dispersione del materiale. Quando gli ingredienti vengono caricati nel miscelatore il sensore rileva il contenuto variabile di umidità nel tempo, dove gli aggregati saranno umidi e il legante sarà asciutto. Poiché questi materiali si mescolano con acqua e additivi, gradualmente si ottiene un segnale più stabile man mano che l’acqua si disperde uniformemente nella mescola. Quando il segnale in uscita del sensore è stabile nel tempo significa che la mescola è omogenea.

L’uso del controllo dell’omogeneità consente l’ottimizzazione dei cicli di miscela. Una volta che il produttore può valutare se il mix è omogeneo o meno, può quindi regolare il tempo di miscelazione per garantire che venga utilizzato solo il tempo necessario per omogeneizzare la miscela. Questo a sua volta ha grandi vantaggi in termini di riduzione del consumo energetico, riduzione dell’usura dei componenti e aumento della produzione.
La misurazione dell’umidità nella produzione di calcestruzzo riduce i costi
Oltre a migliorare la qualità, l’uso del controllo dell’umidità consente anche di migliorare la redditività nelle operazioni di produzione di calcestruzzo, riducendo i costi delle materie prime e aumentando la resa della produzione. Anche se più difficile da quantificare, la riduzione di batch scartate, la riduzione dell’usura dei componenti e il risparmio energetico aumentano la redditività. Il miglioramento è tale che i clienti Hydronix stimano un tempo di ritorno d’investimento dell’apparecchiatura compreso tra 3 e 6 mesi.

Se stai pensando di utilizzare attrezzature per il controllo dell’umidità o desideri ricevere ulteriori consigli, assicurati di scegliere un’azienda che abbia un’ottima reputazione, che possa integrarsi con il tuo sistema attuale e che sarà in grado di darti il migliore servizio clienti e supporto post-vendita da parte di Elettro Sigma per il mercato italiano.
Hydronix è specializzata nella ricerca, sviluppo e produzione di sistemi digitali di misurazione dell’umidità a microonde. Abbiamo sviluppato la tecnica digitale a microonde che ora è diventata la scelta preferita per la misurazione dell’umidità nell’industria del calcestruzzo. Con oltre 85.000 sistemi installati in tutto il mondo dalla nostra fondazione nel 1982, Hydronix è il leader mondiale della misurazione a microonde dell’umidità.