IT201800009062A1

IT201800009062A1 - SYSTEM AND METHOD FOR THE CLEANING OF CEMENT MIXERS AND OTHER MACHINERY FROM RESIDUES OF CEMENTITIOUS COMPOSITIONS

Info

Publication number: IT201800009062A1
Application number: IT102018000009062A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Ferrari; Alberto Brocchi; Marco Squinzi
Original assignee: Mapei Spa
Priority date: 2018-10-01
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2020-04-01
Also published as: WO2020070601A1

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: “SISTEMA E METODO PER LA PULIZIA DI AUTOBETONIERE E ALTRI MACCHINARI DA RESIDUI DI COMPOSIZIONI CEMENTIZIE” Description of the patent for industrial invention entitled: "SYSTEM AND METHOD FOR THE CLEANING OF CEMENT MIXERS AND OTHER MACHINERY FROM RESIDUES OF CEMENTITIOUS COMPOSITIONS"

Campo Tecnico Technical Field

La presente invenzione riguarda un sistema e un metodo per la rimozione e la pulizia di residui di composizioni cementizie fresche da attrezzature e macchinari adibiti alla loro produzione, movimentazione e trattamento, in particolare dalle autobetoniere adibite al trasporto del calcestruzzo fresco. The present invention relates to a system and a method for removing and cleaning residues of fresh cementitious compositions from equipment and machinery used for their production, handling and treatment, in particular from truck mixers used for transporting fresh concrete.

Stato dell’Arte State of the art

L’utilizzo delle composizioni cementizie richiede l’impiego di numerose attrezzature meccaniche, adibite alla loro produzione, movimentazione e trattamento. In particolare, la produzione degli impasti cementizi, e del calcestruzzo in particolare, avviene in appositi impianti industriali, dotati di miscelatori in materiale metallico, tipicamente acciaio, in cui vengono introdotti i leganti cementizi, gli aggregati costituiti da ghiaia e sabbia, l’acqua ed eventualmente gli additivi e le altre aggiunte. Questi ingredienti vengono dosati e miscelati fino ad ottenere un impasto omogeneo con le caratteristiche desiderate. Esistono diversi tipi di miscelatori, a singolo asse, a doppio asse, a martelli o a palette, miscelatori orbitali, a funzionamento discontinuo e continuo. Una volta terminato il processo di produzione, il miscelatore viene svuotato e l’impasto così ottenuto inviato all’utilizzo tramite autobetoniere, che vengono riempite con il calcestruzzo così preparato. Il carico delle autobetoniere avviene, in genere, direttamente per caduta dallo scarico dell’impianto di miscelazione, riempendo la tazza metallica della betoniera attraverso la bocca di carico superiore, fino al raggiungimento del volume di riempimento desiderato. Tutte le autobetoniere sono dotate di un sistema di rotazione della tazza, a velocità variabile, per provvedere alla continua miscelazione dell’impasto durante il traporto dall’impianto di produzione al luogo di utilizzo, dove il calcestruzzo sarà scaricato. Per consentire una migliore miscelazione del calcestruzzo durante la fase di trasporto e, soprattutto, per permettere l’estrazione del calcestruzzo stesso dall’autobetoniera e lo scarico nel luogo di utilizzo, nella parte interna della tazza è saldata una lama metallica sagomata a forma di spirale che, nel moto di rotazione in senso orario assicura la miscelazione del materiale al suo interno. Viceversa, invertendo il senso di rotazione, la lama, anziché spingere il calcestruzzo verso il fondo della tazza, lo solleva verso l’alto fino a farlo tracimare dalla bocca di carico superiore da dove, attraverso una tramoggia, cade in una canaletta di scolo e viene scaricato nel luogo dove viene eseguito il getto. Terminato lo scarico, l’autobetoniera vuota rientra all’impianto di produzione. The use of cementitious compositions requires the use of numerous mechanical equipment, used for their production, handling and treatment. In particular, the production of cementitious mixtures, and of concrete in particular, takes place in special industrial plants, equipped with mixers in metal material, typically steel, in which cementitious binders, aggregates consisting of gravel and sand, water are introduced. and possibly additives and other additions. These ingredients are dosed and mixed until a homogeneous mixture with the desired characteristics is obtained. There are different types of mixers, single axis, double axis, hammer or vane, orbital mixers, discontinuous and continuous operation. Once the production process is finished, the mixer is emptied and the mixture thus obtained sent for use by truck mixers, which are filled with the concrete thus prepared. The loading of the truck mixers generally takes place directly by falling from the mixing plant discharge, filling the metal bowl of the concrete mixer through the upper loading mouth, until the desired filling volume is reached. All truck mixers are equipped with a bowl rotation system, with variable speed, to provide for the continuous mixing of the mixture during transport from the production plant to the place of use, where the concrete will be unloaded. To allow a better mixing of the concrete during the transport phase and, above all, to allow the extraction of the concrete itself from the truck mixer and unloading it in the place of use, a spiral-shaped metal blade is welded to the inside of the bowl which, in the clockwise rotation motion, ensures the mixing of the material inside. Conversely, by reversing the direction of rotation, the blade, instead of pushing the concrete towards the bottom of the bowl, lifts it upwards until it overflows from the upper loading mouth from where, through a hopper, it falls into a drainage channel and it is discharged in the place where the casting is performed. After unloading, the empty truck mixer returns to the production plant.

Sia i miscelatori che le autobetoniere, dopo lo scarico, necessitano di un accurato lavaggio con acqua per rimuovere i residui di calcestruzzo che rimangono inevitabilmente adesi alle pareti e alle strutture metalliche interne. Tale operazione deve essere fatta tempestivamente, prima che intervengano le reazioni di idratazione del cemento che portano al suo indurimento e alla conseguente formazione di incrostazioni cementizie, difficili da rimuovere con il solo lavaggio con acqua e che richiedono interventi più radicali e costosi, quali l’azione di rimozione meccanica, con l’intervento di personale specializzato e il conseguente fermo di queste attrezzature e macchinari per periodi prolungati, a discapito della capacità produttiva. Both mixers and truck mixers, after unloading, require careful washing with water to remove the concrete residues that inevitably remain adhered to the walls and internal metal structures. This operation must be done promptly, before the hydration reactions of the cement occur which lead to its hardening and the consequent formation of cement deposits, which are difficult to remove by washing with water only and which require more radical and expensive interventions, such as mechanical removal action, with the intervention of specialized personnel and the consequent stoppage of these equipment and machinery for prolonged periods, to the detriment of production capacity.

Va comunque evidenziato che, ancorché le operazioni di lavaggio vengano eseguite tempestivamente, sono necessari ingenti volumi d’acqua per rimuovere completamente le tracce di materiale cementizio da queste attrezzature. Nel caso di un’autobetoniera che rientri dal cantiere vuota dopo aver scaricato il proprio carico di calcestruzzo, sono necessari dai 500 ai 1000 litri d’acqua per eliminare convenientemente le tracce di materiale cementizio al proprio interno. Considerato che, normalmente, un’autobetoniera esegue più di un trasporto di calcestruzzo al giorno e che un impianto di produzione di calcestruzzo preconfezionato dispone di più di un’autobetoniera per fornire il calcestruzzo ai propri clienti, il quantitativo di acque reflue generate nel processo di lavaggio è considerevole, dell’ordine di svariate decine di metri cubi al giorno. Tali reflui sono caratterizzati dalla presenza di materiale grossolano, quali ghiaie e sabbie, e da materiale sospeso più fine, costituito prevalentemente dal cemento e dalle frazioni limose degli aggregati. Inoltre, a causa dell’intrinseca alcalinità del cemento, il valore di pH delle acque di lavaggio risulta molto elevato e la concentrazione di alcuni metalli tossici, come ad esempio il cromo esavalente, può raggiungere, nelle acque di lavaggio, valori molto elevati. Per tutte queste ragioni, le acque di lavaggio delle autobetoniere devono essere sottoposte ad idonei trattamenti di depurazione, prima di essere avviate allo scarico nei corpi idrici superficiali o in reti di fognatura, o prima di poter essere recuperate nel ciclo produttivo, come acqua di impasto. Considerazioni analoghe valgono anche per le acque di lavaggio degli impianti di miscelazione per la produzione del calcestruzzo. However, it should be noted that, even if the washing operations are performed promptly, large volumes of water are required to completely remove traces of cement material from these equipment. In the case of a truck mixer that returns from the empty construction site after having unloaded its load of concrete, 500 to 1000 liters of water are required to conveniently eliminate traces of cementitious material inside. Considering that, normally, a truck mixer carries out more than one transport of concrete per day and that a ready-mix concrete production plant has more than one truck mixer to supply the concrete to its customers, the amount of waste water generated in the process of washing is considerable, of the order of several tens of cubic meters per day. Such effluents are characterized by the presence of coarse material, such as gravel and sand, and by finer suspended material, mainly consisting of cement and silty fractions of aggregates. Furthermore, due to the intrinsic alkalinity of the cement, the pH value of the washing water is very high and the concentration of some toxic metals, such as hexavalent chromium, can reach very high values in the washing water. For all these reasons, the washing water of the truck mixers must be subjected to suitable purification treatments, before being sent for discharge into surface water bodies or sewer networks, or before being recovered in the production cycle, as mixing water. . Similar considerations also apply to the washing water of the mixing plants for the production of concrete.

La gestione delle acque di lavaggio delle autobetoniere e dei miscelatori rappresenta, pertanto, un aspetto critico nella gestione dell’impianto di produzione del calcestruzzo, sia per l’impatto ambientale degli ingenti volumi di acque reflue che per gli elevati costi di investimento e di funzionamento degli impianti di depurazione preposti al loro trattamento. E’ quindi importante ridurre al minimo il volume di acque reflue prodotte nelle operazioni di lavaggio delle autobetoniere adibite al trasporto del calcestruzzo e dei miscelatori adibiti alla sua produzione. The management of washing water from truck mixers and mixers therefore represents a critical aspect in the management of the concrete production plant, both for the environmental impact of the large volumes of waste water and for the high investment and operating costs. of the purification plants responsible for their treatment. It is therefore important to minimize the volume of waste water produced in the washing operations of the truck mixers used for the transport of concrete and of the mixers used for its production.

JP 5181196 descrive un metodo per la pulizia di attrezzature e macchinari, in particolare autobetoniere e miscelatori, dai residui delle composizioni cementizie fresche. Il metodo consiste in un sistema in grado di spruzzare, mediante una pompa ad alta pressione o aria compressa, una soluzione acquosa di un agente tensioattivo all’interno dell’agitatore dell’autobetoniera o del miscelatore, attraverso degli ugelli in grado di nebulizzare detta soluzione in forma di particelle con dimensioni comprese tra 50 µm e 1 µm. Le particelle di soluzione così spruzzata, formano una nebbia all’interno del macchinario e si assorbono sulla superficie del materiale cementizio residuo. In tal modo, esercitano un effetto plastificante che facilita il distacco della composizione cementizia dalle pareti del macchinario. Il materiale così fluidificato si accumula per gravità sul fondo del macchinario, miscelatore o autobetoniera, da dove può essere facilmente rimosso, senza ricorrere a lavaggi con acqua. Tutte le operazioni possono essere controllate da remoto, mediante un sistema in grado di pompare la soluzione contenente l’agente tensioattivo, da un apposito serbatoio agli ugelli di spruzzo, posizionati all’interno del macchinario. In particolare, nel caso delle autobetoniere, il processo può essere iniziato dall’autista dell’autobetoniera subito dopo la fine delle operazioni di scarico del calcestruzzo e continuato durante il viaggio di ritorno ed, eventualmente, ripetuto più volte. Come agenti tensioattivi possono essere utilizzati i comuni additivi per il calcestruzzo o loro miscele, come, ad esempio, acidi alchilbenzensolfonici e loro sali, esteri di alcoli superiori, polioli complessi, ligninsolfonati, acidi ossicarbossilici, alchil-allil solfonati, sali di acidi policarbossilici, alchil-ammino fosfonati. Per impartire il desiderato effetto plastificante, possono essere impiegati i comuni additivi fluidificanti e superfluidificanti per calcestruzzo quali, ad esempio, copolimeri a base di acidi (met)acrilico e maleico, metallil-solfonato con metossipolietilenglicol-metacrilato e similari. Come agenti ritardanti, possono essere convenientemente impiegati acidi ossicarbossilici quali acido citrico, gluconico, tartarico, fumarico, itaconico e acidi idrossicarbossilici in generale. Tra i polimeri, possono essere convenientemente impiegati acidi poliacrilici e polimetacrilici, copolimeri acrilici-solfonici a basso peso molecolare, poliidrossi-silani e poliacrilammide, oltre a ligninsolfonato, carboidrati come saccarosio e sciroppo di glucosio e acidi fosfonici. In combinazione con questi componenti, la soluzione acquosa dell’agente tensioattivo può contenere altresì additivi aeranti, disaeranti, distaccanti, coloranti, aromatizzanti, agenti ottici, microorganismi. JP 5181196 describes a method for cleaning equipment and machinery, in particular truck mixers and mixers, from the residues of fresh cementitious compositions. The method consists of a system capable of spraying, by means of a high pressure pump or compressed air, an aqueous solution of a surfactant agent inside the mixer of the truck mixer or mixer, through nozzles capable of nebulising said solution. in the form of particles with dimensions between 50 µm and 1 µm. The particles of solution sprayed in this way form a mist inside the machinery and are absorbed on the surface of the residual cement material. In this way, they exert a plasticizing effect which facilitates the detachment of the cementitious composition from the walls of the machinery. The fluidized material accumulates by gravity on the bottom of the machine, mixer or truck mixer, from where it can be easily removed, without resorting to washing with water. All operations can be controlled remotely, by means of a system capable of pumping the solution containing the surfactant agent, from a special tank to the spray nozzles, positioned inside the machinery. In particular, in the case of truck mixers, the process can be started by the truck mixer driver immediately after the end of the concrete unloading operations and continued during the return journey and, possibly, repeated several times. Common additives for concrete or their mixtures can be used as surfactants, such as, for example, alkylbenzenesulfonic acids and their salts, esters of higher alcohols, complex polyols, lignosulfonates, oxycarboxylic acids, alkyl-allyl sulfonates, salts of polycarboxylic acids, alkyl-amino phosphonates. To impart the desired plasticizing effect, common fluidifying and super-plasticising additives for concrete such as, for example, copolymers based on (meth) acrylic and maleic acids, metallyl sulfonate with methoxy polyethylene glycol-methacrylate and the like can be used. As retarding agents, oxycarboxylic acids such as citric, gluconic, tartaric, fumaric, itaconic and hydroxycarboxylic acids in general can be conveniently used. Among the polymers, polyacrylic and polymethacrylic acids, low molecular weight acrylic-sulphonic copolymers, polyhydroxy-silanes and polyacrylamide can be conveniently used, in addition to lignosulfonate, carbohydrates such as sucrose and glucose syrup and phosphonic acids. In combination with these components, the aqueous solution of the surfactant agent may also contain aerating additives, deaerating agents, release agents, dyes, flavorings, optical agents, microorganisms.

E’ essenziale, ai fini della buona riuscita del processo, che gli ugelli di spruzzo siano in grado di produrre la nebulizzazione della soluzione del tensioattivo formando particelle di dimensioni comprese tra 50 µm e 1 mm, e che siano posizionati in più punti ben definiti all’interno dell’apparecchiatura. Infatti, solo le goccioline di dimensioni ridotte, inferiori a 50 µm, sono in grado di produrre una nebbia persistente dell’agente tensioattivo all’interno dell’apparecchiatura, in grado di riempire omogeneamente il volume del macchinario e di lambire tutte le parti meccaniche su cui sono depositati i residui del materiale cementizio fresco ed esercitare così l’azione plastificante. It is essential, for the success of the process, that the spray nozzles are able to produce the nebulization of the surfactant solution, forming particles of dimensions between 50 µm and 1 mm, and that they are positioned in several well-defined points at the inside the equipment. In fact, only the small droplets, less than 50 µm, are able to produce a persistent fog of the surfactant inside the equipment, able to homogeneously fill the volume of the machinery and to lick all the mechanical parts on where the residues of the fresh cementitious material are deposited and thus exert the plasticizing action.

WO 2014/049771 descrive un metodo per la pulizia delle autobetoniere dai residui di composizioni cementizie fresche in cui un agente tensioattivo viene spruzzato all’interno dell’autobetoniera, attraverso degli ugelli in grado di produrre goccioline di dimensioni comprese tra 50 µm e 1 µm, ovvero sotto forma di schiuma. Il metodo prevede altresì che gli ugelli siano posizionati in punti opportuni all’interno del macchinario, in modo che l’agente tensioattivo nebulizzato o sotto forma di schiuma possa raggiungere tutte le parti metalliche dell’interno dell’autobetoniera. Inoltre, al fine di migliorare l’efficacia dell’agente tensioattivo nebulizzato, la bocca di carico dell’autobetoniera è dotata di un coperchio a tenuta che si chiude ermeticamente nel momento in cui inizia il processo di spruzzatura del tensioattivo, in modo da trattenere il più possibile le goccioline all’interno dell’autobetoniera ed evitare che possano essere rilasciate nell’ambiente. WO 2014/049771 describes a method for cleaning truck mixers from the residues of fresh cementitious compositions in which a surfactant agent is sprayed inside the truck mixer, through nozzles capable of producing droplets of sizes between 50 µm and 1 µm, or in the form of foam. The method also provides that the nozzles are positioned at appropriate points inside the machinery, so that the sprayed or foam surfactant can reach all the metal parts inside the truck mixer. Furthermore, in order to improve the effectiveness of the nebulised surfactant, the loading mouth of the truck mixer is equipped with a hermetically sealed lid that closes hermetically when the surfactant spraying process begins, in order to retain the droplets inside the truck mixer as much as possible and prevent them from being released into the environment.

I metodi sopra descritti sono entrambi caratterizzati dal fatto che gli elementi generatori delle particelle di tensioattivo devono essere necessariamente posizionati all’interno del miscelatore o dell’autobetoniera e, per questo motivo, sono soggetti essi stessi ai fenomeni di sporcamento e incrostazione da parte delle miscele cementizie presenti, in particolare durante le fasi di carico, miscelazione e scarico del calcestruzzo. Questo aspetto rappresenta un grave inconveniente e un limite dei metodi sopra descritti. Infatti, a causa delle caratteristiche altamente incrostanti delle miscele cementizie e della presenza dell’ambiente aggressivo all’interno del miscelatore e dell’autobetoniera, l’efficacia dei diffusori degli ugelli di spruzzo della soluzione di tensioattivo viene rapidamente a decadere e non è più possibile produrre particelle con dimensioni ottimali affinché il processo risulti efficace. In condizioni estreme, si arriva alla completa otturazione del diffusore e al blocco del sistema di spruzzo. Ciò comporta necessariamente la necessità di frequenti manutenzioni del sistema per sostituire gli ugelli e il circuito di distribuzione interno del tensioattivo. The methods described above are both characterized by the fact that the elements generating the surfactant particles must necessarily be positioned inside the mixer or truck mixer and, for this reason, are themselves subject to fouling and fouling by the mixtures. cementitious present, in particular during the loading, mixing and unloading phases of the concrete. This aspect represents a serious drawback and a limitation of the methods described above. In fact, due to the highly encrusting characteristics of the cement mixtures and the presence of the aggressive environment inside the mixer and the truck mixer, the effectiveness of the spray nozzles of the surfactant solution rapidly decays and is no longer possible. produce particles with optimal dimensions for the process to be effective. In extreme conditions, the diffuser is completely blocked and the spray system is blocked. This necessarily entails the need for frequent maintenance of the system to replace the nozzles and the internal surfactant distribution circuit.

Scopo dell’Invenzione Purpose of the Invention

Scopo della presente invenzione è quello di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota precedentemente illustrata. The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the known art previously illustrated.

In particolare, uno scopo dell’invenzione è quello di fornire un sistema per la rimozione dei residui di materiali cementizi freschi da macchinari adibiti alla loro produzione, movimentazione e trattamento, quali miscelatori ed autobetoniere, che elimini completamente il problema dello sporcamento e incrostazione dei mezzi utilizzati per tale rimozione. In particular, an object of the invention is to provide a system for removing the residues of fresh cementitious materials from machinery used for their production, handling and treatment, such as mixers and truck mixers, which completely eliminates the problem of fouling and fouling of the vehicles. used for such removal.

Altro scopo dell’invenzione è quello di fornire un tale sistema che sia altamente affidabile, nonché di semplice ed economica realizzazione. Another purpose of the invention is to provide such a system that is highly reliable, as well as simple and economical to implement.

Altro scopo ancora dell’invenzione è quello di fornire un tale sistema che possa essere facilmente installato sui macchinari esistenti. Yet another purpose of the invention is to provide such a system that can be easily installed on existing machinery.

Questi ed altri scopi dell’invenzione sono raggiunti dall’invenzione che presenta le caratteristiche dell’annessa rivendicazione indipendente 1. These and other purposes of the invention are achieved by the invention which has the characteristics of the attached independent claim 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti. Advantageous embodiments of the invention appear from the dependent claims.

Descrizione dell’Invenzione Description of the Invention

Sostanzialmente, il sistema dell’invenzione per la rimozione dei residui di materiali cementizi freschi da macchinari adibiti alla loro produzione, movimentazione e trattamento, quali miscelatori ed autobetoniere, comprende mezzi per la produzione di particelle nebulizzate di additivi liquidi in forma aerodispersa, costituiti da un complesso di trasduttori ad ultrasuoni immersi in detti additivi liquidi, contenuti in un serbatoio posto all’esterno del macchinario e in cui sono previste tubazioni per il convogliamento di dette particelle nebulizzate degli additivi all’interno del macchinario. Basically, the system of the invention for the removal of residues of fresh cementitious materials from machinery used for their production, handling and treatment, such as mixers and truck mixers, comprises means for the production of atomized particles of liquid additives in airborne form, consisting of a set of ultrasonic transducers immersed in said liquid additives, contained in a tank located outside the machinery and in which pipes are provided for conveying said nebulized particles of the additives inside the machinery.

Il sistema dell’invenzione supera tutti gli inconvenienti che caratterizzano i sistemi precedenti. Infatti, la nebulizzazione degli additivi, necessari per la pulizia dei residui di materiale cementizio residui nei miscelatori o nelle autobetoniere, o di altre sostanze in soluzione acquosa che si intendono convogliare all’interno dei macchinari, viene effettuata all’esterno dei macchinari preposti alla miscelazione, mediante trasduttori ad ultrasuoni, e non con ugelli di spruzzo posizionati al loro interno. Le goccioline finissime prodotte dai trasduttori ad ultrasuoni sono convogliate all’interno dei macchinari mediante un flusso d’aria, in modo che le particelle della soluzione di tensioattivo o delle altre sostanze lambiscano tutte le parti interne, anche quelle meno accessibili. In tal modo, viene completamente eliminato il rischio di sporcamento e di intasamento del dispositivo di nebulizzazione di cui ai sistemi precedenti che, essendo interno ai macchinari, e perciò direttamente in contatto con le miscele cementizie, ne rappresenta il limite fondamentale e costringe a frequenti interventi di manutenzione. Con il sistema dell’invenzione, le particelle della soluzione del tensioattivo o delle altre sostanze in soluzione acquosa sono prodotte mediante trasduttori ad ultrasuoni che si trovano immersi all’interno del serbatoio contenente la soluzione e non sono in contatto con le miscele cementizie. Questi trasduttori sono in grado di convertire un segnale elettronico in un’oscillazione meccanica ad alta frequenza, che provoca un fenomeno di cavitazione nel liquido contenuto nel serbatoio, con conseguente formazione di goccioline di soluzione che si liberano al di sopra della superficie del liquido e vanno rapidamente a saturare l’aria soprastante. Esempi del funzionamento e delle potenzialità dei trasduttori ad ultrasuoni per la produzione di aerosol sono riportati nei seguenti siti web: https://youtu.be/yRlh9KvmXrE, https://youtu.be/MtmJq49_6OA. I trasduttori ad ultrasuoni del sistema di cui alla presente invenzione sono installati all’interno del serbatoio in cui sono contenuti gli additivi per la pulizia o la soluzione delle sostanze che si intendono convogliare all’interno dei macchinari e, pertanto, non vengono in contatto con il materiale cementizio e non sono soggetti ad alcun rischio di sporcamento e incrostazione. Le goccioline prodotte con i trasduttori ad ultrasuoni sono caratterizzate da dimensioni molto piccole, tipicamente inferiori a 10 µm, e sono quindi molto stabili e persistenti. Le caratteristiche dimensionali delle particelle prodotte mediante i trasduttori ad ultrasuoni sono ampiamente descritte nell’articolo pubblicato da Rodes et al. su “Aerosol Science and Technology”, 13, pp. 220-229 (1990). In questo articolo viene dimostrato che la dimensione media delle particelle di aerosol prodotte mediante vari tipi di trasduttori ad ultrasuoni è tipicamente dell’ordine di 2 µm, indipendentemente dalla composizione della soluzione. Grazie a queste caratteristiche, le particelle di aerosol prodotte mediante trasduttori ad ultrasuoni sono stabili nel tempo e possono essere convogliate, mediante un semplice sistema di ventilazione, dal serbatoio dove vengono prodotte all’interno del miscelatore o dell’autobetoniera, tramite tubazioni di dimensioni opportune. Grazie al flusso d’aria, le goccioline della soluzione, sotto forma di aerosol, si depositano omogeneamente su tutta la superficie interna e, in particolare, vengono assorbite dalla superficie del materiale cementizio residuo dove possono esplicare l’effetto desiderato. The system of the invention overcomes all the drawbacks that characterize the previous systems. In fact, the nebulization of the additives, necessary for cleaning the residues of cementitious material residues in the mixers or truck mixers, or of other substances in aqueous solution that are intended to be conveyed inside the machinery, is carried out outside the machinery used for mixing. , by means of ultrasonic transducers, and not with spray nozzles positioned inside them. The very fine droplets produced by the ultrasonic transducers are conveyed inside the machinery by an air flow, so that the particles of the surfactant solution or other substances lick all the internal parts, even the less accessible ones. In this way, the risk of fouling and clogging of the nebulization device referred to in the previous systems is completely eliminated which, being internal to the machinery, and therefore directly in contact with the cement mixtures, represents the fundamental limitation and forces frequent interventions. of maintenance. With the system of the invention, the particles of the surfactant solution or other substances in aqueous solution are produced by ultrasonic transducers that are immersed inside the tank containing the solution and are not in contact with the cement mixtures. These transducers are able to convert an electronic signal into a high frequency mechanical oscillation, which causes a phenomenon of cavitation in the liquid contained in the tank, resulting in the formation of droplets of solution that are released above the surface of the liquid and go quickly to saturate the air above. Examples of the operation and potential of ultrasonic transducers for aerosol production are reported on the following websites: https://youtu.be/yRlh9KvmXrE, https://youtu.be/MtmJq49_6OA. The ultrasonic transducers of the system according to the present invention are installed inside the tank containing the additives for cleaning or the solution of the substances that are intended to be conveyed inside the machinery and, therefore, do not come into contact with the cementitious material and are not subject to any risk of fouling and encrustation. The droplets produced with ultrasonic transducers are characterized by very small dimensions, typically less than 10 µm, and are therefore very stable and persistent. The dimensional characteristics of the particles produced by ultrasonic transducers are fully described in the article published by Rodes et al. on “Aerosol Science and Technology”, 13, pp. 220-229 (1990). This article shows that the average size of the aerosol particles produced by various types of ultrasonic transducers is typically of the order of 2 µm, regardless of the composition of the solution. Thanks to these characteristics, the aerosol particles produced by ultrasonic transducers are stable over time and can be conveyed, by means of a simple ventilation system, from the tank where they are produced inside the mixer or truck mixer, through pipes of suitable dimensions. . Thanks to the air flow, the droplets of the solution, in the form of aerosols, are homogeneously deposited on the entire internal surface and, in particular, are absorbed by the surface of the residual cement material where they can have the desired effect.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione risulteranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma puramente esemplificativa di realizzazione, illustrata nei disegni annessi, in cui: Further features of the invention will become clearer from the detailed description that follows, referring to a purely exemplary embodiment thereof, illustrated in the attached drawings, in which:

- La Fig. 1 è uno schema di funzionamento del sistema secondo l’invenzione applicato alla pulizia di una autobetoniera da residui di materiali cementizi; - Fig. 1 is an operating diagram of the system according to the invention applied to cleaning a truck mixer from residues of cementitious materials;

- La Fig. 2 mostra schematicamente un’autobetoniera sulla quale è installato il sistema per la rimozione di materiali cementizi secondo l’invenzione; - Fig. 2 schematically shows a truck mixer on which the system for removing cementitious materials according to the invention is installed;

- La Fig. 3 è un grafico mostrante gli spettri infrarossi di un campione di additivo utilizzato in un esempio del sistema secondo l’invenzione e in un campione di vapori condensati prodotti con tale sistema. - Fig. 3 is a graph showing the infrared spectra of a sample of additive used in an example of the system according to the invention and in a sample of condensed vapors produced with this system.

Descrizione dettagliata di una realizzazione preferita Detailed description of a preferred embodiment

Nella Figura 1 è rappresentato schematicamente Il processo di produzione e distribuzione delle particelle della soluzione di tensioattivo all’interno di un’autobetoniera, indicata globalmente con il numero di riferimento 1, provvista di un serbatoio o tazza (2) per il contenimento dei materiali cementizi. Figure 1 schematically represents the production and distribution process of the particles of the surfactant solution inside a truck mixer, globally indicated with the reference number 1, equipped with a tank or cup (2) for containing cementitious materials .

In modo molto semplificato, il sistema secondo l’invenzione, comprende un serbatoio (3) contenente una soluzione di additivo o di altre sostanze in soluzione (4), nella quale è disposto un complesso di trasduttori ad ultrasuoni (5) che produce particelle vaporizzate (6) della soluzione di additivo o di altre sostanze in soluzione. Un ventilatore (7) insuffla aria all’interno del serbatoio (3) e convoglia le particelle vaporizzate (6) all’interno della tazza (2) dell’autobetoniera (1) attraverso un condotto (8). In a very simplified way, the system according to the invention comprises a tank (3) containing a solution of additive or other substances in solution (4), in which a complex of ultrasonic transducers (5) which produces vaporized particles is arranged (6) of the additive solution or other substances in solution. A fan (7) blows air into the tank (3) and conveys the vaporized particles (6) inside the cup (2) of the truck mixer (1) through a duct (8).

Esistono diversi tipi di trasduttori ad ultrasuoni, con frequenza di vibrazione del cristallo piezoelettrico variabile, e con possibilità di alloggiare uno o più elementi generatori di ultrasuoni. Particolarmente adatti per l’applicazione di cui alla presente invenzione sono i trasduttori a più teste vibranti, da 6 a 12 teste, in grado di produrre in breve tempo un quantitativo di vapori di soluzione di additivo sufficiente per rimuovere efficacemente le incrostazioni dall’interno dei macchinari. Un esempio di tali trasduttori è quello commercializzato dalla Fountain Emporium, mod. Super High Output 12 head Pond Fogger MM12, dotato di 12 trasduttori, con una capacità di vaporizzazione di 5300 ml/ora. Un altro esempio è quello della Beijing Yongda Ultrasonic Co., dotato anch’esso di 12 trasduttori, con capacità di vaporizzazione di 5000 ml/ora. Un altro esempio ancora, è il trasduttore Zanghliang H304 a 10 testine, in grado di vaporizzare 5000 ml/ora. There are different types of ultrasound transducers, with variable frequency of vibration of the piezoelectric crystal, and with the possibility of housing one or more ultrasound generating elements. Particularly suitable for the application referred to in the present invention are the transducers with multiple vibrating heads, from 6 to 12 heads, capable of producing in a short time a quantity of additive solution vapors sufficient to effectively remove the encrustations from the inside of the machinery. An example of such transducers is the one marketed by Fountain Emporium, mod. Super High Output 12 head Pond Fogger MM12, equipped with 12 transducers, with a vaporization capacity of 5300 ml / hour. Another example is that of the Beijing Yongda Ultrasonic Co., also equipped with 12 transducers, with a vaporization capacity of 5000 ml / hour. Yet another example is the 10-head Zanghliang H304 transducer, capable of vaporising 5000ml / hour.

Come additivi per la presente invenzione possono essere utilizzati i comuni additivi ritardanti, tensioattivi, fluidificanti e superfluidificanti utilizzati per gli impasti cementizi, o loro miscele. Tra i ritardanti, possono essere citati gli acidi idrossicarbossilici e i loro sali, quali l’acido citrico, l’acido gluconico, l’acido eptagluconico, l’acido saccarico. Altri agenti ritardanti utili per la presente invenzione sono i carboidrati, quali glucosio, saccarosio, fruttosio, sciroppo di glucosio, idrolizzati d’amido e destrine. Altri ritardanti che possono essere utilmente impiegati sono il ligninsolfonato, gli acidi fosfonici e i loro sali e i sali dell’acido borico. Tra i fluidificanti e superfluidificanti possono essere utilizzati il naftalensolfonato condensato con formaldeide, la melammina solfonata condensata con formaldeide, copolimeri tra acido (met)acrilico e suoi esteri poliossietilenici, copolimeri tra acido acrilico e/o anidride maleica e vinileteri etossilati, copolimeri a base di acidi (met)acrilico e maleico, metallil-solfonato con metossipolietilenglicol-metacrilato e similari polimeri fosfonati e loro miscele. Possono essere altresì essere utilizzati tensioattivi quali acidi alchilbenzensolfonici e loro sali, esteri di alcoli superiori, polioli complessi, poliglicoli e loro miscele. In combinazione con questi componenti, la soluzione acquosa può contenere altresì additivi aeranti, disaeranti, distaccanti. Common retarding, surfactant, fluidifying and superplasticizing additives used for cement mixtures, or their mixtures, can be used as additives for the present invention. Among the retardants, hydroxycarboxylic acids and their salts, such as citric acid, gluconic acid, heptagluconic acid, saccharic acid, can be mentioned. Other retardants useful for the present invention are carbohydrates, such as glucose, sucrose, fructose, glucose syrup, starch hydrolyzates and dextrins. Other retardants that can be usefully used are lignosulfonate, phosphonic acids and their salts and boric acid salts. Among the fluidifiers and superplasticizers, naphthalenesulfonate condensed with formaldehyde, sulfonated melamine condensed with formaldehyde, copolymers between (meth) acrylic acid and its polyoxyethylene esters, copolymers between acrylic acid and / or maleic anhydride and ethoxylated vinyl ethers, copolymers based on (meth) acrylic and maleic acids, metallyl-sulfonate with methoxy polyethylene glycol-methacrylate and similar phosphonate polymers and their mixtures. Surfactants such as alkylbenzenesulphonic acids and their salts, esters of higher alcohols, complex polyols, polyglycols and their mixtures can also be used. In combination with these components, the aqueous solution can also contain aerating, deaerating and releasing additives.

Le goccioline di soluzione di additivo o delle altre sostanze, mano a mano che vengono prodotte dal complesso di trasduttori ad ultrasuoni (5), si liberano sulla superficie del liquido nel serbatoio (3) e vengono convogliate, con un flusso d’aria prodotto dal ventilatore (7) e attraverso condotti (8), all’interno dell’autobetoniera (1) o del macchinario dove devono esplicare la loro azione. The droplets of additive solution or other substances, as they are produced by the ultrasonic transducer complex (5), are released on the surface of the liquid in the tank (3) and are conveyed, with an air flow produced by the fan (7) and through ducts (8), inside the truck mixer (1) or the machinery where they have to perform their action.

Nella Figura 2 viene rappresentato schematicamente il sistema di cui alla presente invenzione montato su un’autobetoniera, utilizzando gli stessi numeri di riferimento della figura 1 per indicare parti uguali o corrispondenti. Figure 2 schematically represents the system of the present invention mounted on a truck mixer, using the same reference numbers of figure 1 to indicate the same or corresponding parts.

Sistemi analoghi possono essere sviluppati per altri macchinari, in particolare per i miscelatori del calcestruzzo. Similar systems can be developed for other machinery, in particular for concrete mixers.

Il serbatoio (3) contenente la soluzione di additivo o delle altre sostanze da alimentare (4) e che ospita il complesso di trasduttori ad ultrasuoni (5), può essere convenientemente posizionato all’esterno dell’autobetoniera (1), ad esempio nella zona posteriore in corrispondenza del pianale soprastante le ruote posteriori del mezzo, ovvero in altre posizioni ritenute più convenienti. Le dimensioni del serbatoio (3) sono variabili da 10 litri a 50 litri, a seconda delle dimensioni dell’autobetoniera (1), ma possono essere anche utilizzati serbatoi di dimensioni diverse. Il serbatoio, in materiale metallico o in altro materiale plastico, è dotato di bocca di carico, munita di tappo, e di una ventola (7), che può essere attivata per aspirare aria dall’esterno e convogliarla all’interno della zona di produzione dell’aerosol soprastante il liquido. Il serbatoio è anche dotato di un foro di uscita per convogliare, a mezzo di opportuno condotto (8), i vapori (6) di goccioline del tensioattivo o delle altre sostanze all’interno della tazza (2) dell’autobetoniera (1), allorché questi vengono sospinti dal flusso d’aria prodotto dalla ventola (7). Il sistema di condotti (8) dal serbatoio (3) all’autobetoniera (1) deve essere di diametro opportuno, tipicamente da 2 a 10 cm, preferibilmente da 3 a 7 cm, al fine di consentire il rapido trasferimento dell’aerosol all’interno dell’autobetoniera, attraverso la bocca di carico del calcestruzzo. Le tubazioni possono essere in materiale metallico o in materiale plastico, rigido o flessibile, compatibile con la natura chimica della soluzione da alimentare. Sia il complesso di trasduttori ad ultrasuoni (5) che la ventola (7) sono comandabili elettricamente dall’interno dell’abitacolo di guida, in modo che l’alimentazione dell’aerosol di additivo o delle altre sostanze possa avvenire, una volta terminato lo scarico del calcestruzzo, durante il viaggio di ritorno dell’autobetoniera dal cantiere all’impianto di produzione del calcestruzzo. E’ opportuno che la bocca di carico dell’autobetoniera sia dotata di un sistema di chiusura ermetico (9), anch’esso comandabile dall’interno della cabina di guida, che isoli l’interno della tazza (2) dall’esterno, allorché la quantità prevista di additivo o delle altre sostanze sia stata introdotta all’interno della tazza dell’autobetoniera, ciò al fine di massimizzarne l’efficacia ed impedire che le particelle di aerosol caricate all’interno della tazza possano sfuggire dal cielo della tazza durante il viaggio di ritorno. The tank (3) containing the additive solution or other substances to be fed (4) and which houses the ultrasonic transducer assembly (5), can be conveniently positioned outside the truck mixer (1), for example in the area rear at the platform above the rear wheels of the vehicle, or in other positions deemed more convenient. The size of the tank (3) varies from 10 liters to 50 liters, depending on the size of the truck mixer (1), but tanks of different sizes can also be used. The tank, made of metal or other plastic material, is equipped with a loading mouth, fitted with a cap, and a fan (7), which can be activated to suck in air from the outside and convey it inside the production area. of the aerosol above the liquid. The tank is also equipped with an outlet hole to convey, by means of a suitable conduit (8), the vapors (6) of droplets of the surfactant or other substances inside the cup (2) of the truck mixer (1), when these are pushed by the air flow produced by the fan (7). The duct system (8) from the tank (3) to the truck mixer (1) must have a suitable diameter, typically from 2 to 10 cm, preferably from 3 to 7 cm, in order to allow the rapid transfer of the aerosol to the inside the truck mixer, through the concrete loading mouth. The pipes can be made of metal or plastic material, rigid or flexible, compatible with the chemical nature of the solution to be fed. Both the ultrasonic transducer assembly (5) and the fan (7) can be electrically controlled from inside the driver's cabin, so that the aerosol supply of additive or other substances can take place, once the concrete discharge, during the return journey of the truck mixer from the construction site to the concrete production plant. The loading mouth of the truck mixer should be equipped with a hermetic closure system (9), which can also be controlled from inside the driver's cabin, which isolates the inside of the bowl (2) from the outside, when the expected quantity of additive or other substances has been introduced into the cup of the truck mixer, this in order to maximize its effectiveness and prevent the aerosol particles loaded inside the cup from escaping from the top of the cup during the return trip.

Una volta attivato il complesso di trasduttori ad ultrasuoni (5) e convogliata, a mezzo della ventola (7), la quantità stabilita di additivo nebulizzato all’interno della tazza (2) dell’autobetoniera (1) ed aver chiuso il coperchio (9) della bocca di carico, le goccioline della soluzione di additivo lambiscono la superifice dei residui di calcestruzzo fresco che aderiscono alle pareti interne dell’autobetoniera e vi vengono assorbite. L’additivo inizia così ad esplicare il suo effetto, che consiste in primo luogo nell’inibizione della reazione di idratazione del cemento, evitando così il suo indurimento e la formazioni di incrostazioni difficili da rimuovere. Nello stesso tempo, inizia la sua azione fluidificante. Tale azione è dovuta alle molecole di additivo adsorbite sulla superfice delle particelle di cemento e al conseguente effetto disperdente, prodotto dallo sviluppo di cariche elettrostatiche e/o di effetti sterici sulla superificie delle particelle di cemento ad opera delle caratteristiche chimiche delle molecole adsorbite. Il risultato complessivo è la perdita di adesione dei residui cementizi sulla superficie interna del tamburo dell’autobetoniera che, liquefacendo, colano verso il fondo della tazza, da dove possono agevolmente essere rimossi, una volta che questa è rientrata allo stabilimento di produzione. Once the ultrasonic transducer complex (5) has been activated and the established quantity of nebulised additive has been conveyed by means of the fan (7) into the bowl (2) of the truck mixer (1) and the lid (9) is closed. ) of the loading mouth, the droplets of the additive solution lick the surface of the fresh concrete residues which adhere to the internal walls of the truck mixer and are absorbed there. The additive thus begins to exert its effect, which consists primarily in inhibiting the hydration reaction of the cement, thus avoiding its hardening and the formation of encrustations that are difficult to remove. At the same time, its fluidifying action begins. This action is due to the additive molecules adsorbed on the surface of the cement particles and the consequent dispersing effect, produced by the development of electrostatic charges and / or steric effects on the surface of the cement particles due to the chemical characteristics of the adsorbed molecules. The overall result is the loss of adhesion of the cement residues on the internal surface of the truck mixer drum which, liquefying, flow towards the bottom of the bowl, from where they can be easily removed, once it has returned to the production plant.

In tal modo, al rientro presso l’impianto di produzione del calcestruzzo, l’interno della betoniera risulta pressoché libero dai residui del carico precedente e non necessita di alcun lavaggio prima di procedere al carico successivo, come invece sarebbe necessario nel caso in cui non fosse stato utillizzato il sistema di cui alla presente invenzione. Grazie alla dimensione microscopica delle particelle di additivo prodotte con il sistema di cui alla presente invenzione, la quantità necessaria per eseguire efficacemente la pulizia dell’interno dell’autobetoniera dai residui del calcestruzzo è estremamente ridotta e non interferisce, in alcun modo, con le caratteristiche del calcestruzzo del carico successivo. Tipicamente, la quantità di additivo necessaria per rimuovere i depositi dei materiali cementizi freschi dall’interno delle autobetoniere secondo la presente invenzione, varia da 0,5-1 litri per le betoniere più piccole, fino a 1,5-2 litri per le betoniere di maggiori dimensioni, in grado di trasportare fino a 10 metri cubi di calcestruzzo. Questi volumi sono circa 1000 volte inferiori ai volumi d’acqua che normalmente servono per il lavaggio dell’interno delle betoniere, dopo che hanno trasportato il calcestruzzo e che, con l’applicazione del sistema di cui alla presente invenzione, non vengono più utilizzati, con sensibili vantaggi, sia dal punto di vista ambientale che economico. In this way, upon returning to the concrete production plant, the inside of the mixer is almost free from the residues of the previous load and does not require any washing before proceeding to the next load, as it would be necessary if it does not the system of the present invention had been used. Thanks to the microscopic size of the additive particles produced with the system of the present invention, the quantity necessary to effectively clean the interior of the truck mixer from residues of the concrete is extremely small and does not interfere in any way with the characteristics of the concrete of the next load. Typically, the amount of additive necessary to remove the deposits of fresh cementitious materials from the inside of the truck mixers according to the present invention, varies from 0.5-1 liters for the smallest concrete mixers, up to 1.5-2 liters for the concrete mixers. larger, capable of transporting up to 10 cubic meters of concrete. These volumes are about 1000 times lower than the volumes of water that are normally used for washing the inside of concrete mixers, after they have transported the concrete and which, with the application of the system referred to in the present invention, are no longer used, with significant advantages, both from an environmental and an economic point of view.

Le caratteristiche dell’invenzione vengono ulteriormente descritte nei seguenti esempi. The features of the invention are further described in the following examples.

Esempio 1 Example 1

Questo esempio dimostra la capacità dei trasduttori ad ultrasuoni di vaporizzare una soluzione di additivo a base delle sostanze utilizzate per la presente invenzione e di convogliarla all’interno del sistema di miscelazione o della tazza dell’autobetoniera, sotto forma di goccioline aerodisperse. A tale scopo, è stata preparata una soluzione acquosa di additivo costituita da una miscela di gluconato di sodio e un copolimero tra acido metacrilico e metossipoliossietileneglicole metacrilato (MAMPEGMA), nella proporzione 70:30, avente un contenuto solido totale dell’8 per cento in peso, misurato per evaporazione a 105°C per 24 ore. Tale soluzione è stata introdotta in un contenitore rettangolare in plastica, di dimensioni di base 30 x 15 cm e altezza 25 cm, dotato di coperchio a tenuta, sul cui fondo è stato posizionato un complesso di trasduttori ad ultrasuoni a 10 testine mod. Zanghliang H304, alimentato da un trasformatore a 48V. Sul coperchio del contenitore è stato praticato un foro del diametro di 5 cm, collegato ad una tubazione flessibile in plastica dello stesso diametro e di lunghezza 3 metri. Sullo stesso coperchio, dalla parte opposta rispetto al primo foro, è stato praticato un secondo foro collegato ad una tubazione in grado di insufflare aria compressa all’interno del contenitore. L’accensione del trasduttore ha provocato l’immediata formazione di un’intensa nebbia all’interno del contenitore, costituita da goccioline finissime e persistenti. Mediante l’insufflazione di aria compressa all’interno del contenitore, si è prontamente osservata la fuoriuscita della nebbia dal foro opposto collegato al tubo flessibile in plastica. In corrispondenza dell’estremità libera della tubazione in plastica è stata posta una lastrina metallica sulla quale la nebbia emessa dal tubo ha iniziato a condensare, depositandosi sotto forma di gocce che sono state raccolte in un contenitore in vetro sottostante. La soluzione originale e il vapore condensato sono stati analizzati mediante spettrofotometro infrarosso a trasformata di Fourier mod. Perkin-Elmer Paragon 1000. Gli spettri risultanti sono mostrati in Figura 3. This example demonstrates the ability of ultrasonic transducers to vaporize an additive solution based on the substances used for the present invention and convey it inside the mixing system or the truck mixer cup, in the form of airborne droplets. For this purpose, an aqueous solution of additive was prepared consisting of a mixture of sodium gluconate and a copolymer between methacrylic acid and methoxy polyoxyethylene glycol methacrylate (MAMPEGMA), in the proportion 70:30, having a total solid content of 8 percent in weight, measured by evaporation at 105 ° C for 24 hours. This solution was introduced in a rectangular plastic container, with basic dimensions 30 x 15 cm and height 25 cm, equipped with a sealed lid, on the bottom of which a set of 10-head ultrasound transducers mod. Zanghliang H304, powered by a 48V transformer. A hole with a diameter of 5 cm was made on the lid of the container, connected to a flexible plastic pipe of the same diameter and 3 meters long. On the same lid, on the opposite side with respect to the first hole, a second hole was made connected to a pipe capable of blowing compressed air into the container. The switching on of the transducer caused the immediate formation of an intense fog inside the container, consisting of very fine and persistent droplets. By blowing compressed air into the container, the mist was readily observed to come out of the opposite hole connected to the plastic hose. At the free end of the plastic pipe, a metal plate was placed on which the mist emitted by the pipe began to condense, depositing itself in the form of drops that were collected in a glass container below. The original solution and the condensed vapor were analyzed by means of a Fourier transform infrared spectrophotometer mod. Perkin-Elmer Paragon 1000. The resulting spectra are shown in Figure 3.

Dalla Figura 3 si può osservare come gli spettri dei due campioni, quello prelevato dal serbatoio contenente l’additivo (linea continua in basso) e quello ottenuto per condensazione dei vapori prodotti dal sistema di trasduttori ad ultrasuoni in uscita dalla tubazione (linea tratteggiata in alto) sono del tutto confrontabili, segno che la composizione dei due liquidi è esattamente la stessa, a dimostrazione che il sistema di vaporizzazione mediante trasduttori ad ultrasuoni è perfettamente in grado di trasferire l’additivo dal serbatoio all’interno del macchianario di miscelazione o dell’autobetoniera sotto forma di aerosol. From Figure 3 it can be seen how the spectra of the two samples, the one taken from the tank containing the additive (solid line at the bottom) and that obtained by condensation of the vapors produced by the ultrasonic transducer system exiting the pipe (dashed line at the top ) are completely comparable, a sign that the composition of the two liquids is exactly the same, demonstrating that the vaporization system using ultrasonic transducers is perfectly capable of transferring the additive from the tank into the mixing machine or the truck mixer in the form of an aerosol.

Esempio 2 Example 2

Una betoniera a bicchiere, di volume utile di 100 litri, è stata caricata con 30 litri di calcestruzzo e mantenuta in agitazione per 30 minuti. Trascorso tale tempo, la betoniera è stata svuotata scaricando il contenuto a terra. Le pareti interne della tazza della betoniera e le pale di miscelazione risultavano abbondantmente ricoperte da un denso strato di materiale cementizio fresco. Utilizzando lo stesso dispositivo e lo stesso additivo dell’Esempio 1, sono stati nebulizzati all’interno della betoniera 20 grammi di additivo in un tempo di 5 minuti, creando all’interno una densa nebbia. Successivamente, il cielo della betoniera è stato chiuso con un coperchio e il tamburo della betoniera è stato mantenuto in lenta rotazione per un tempo di 60 minuti. Trascorso tale tempo, è stata interrotta la rotazione e il sistema è stato mantenuto in quiete per 10 minuti. Successivamente, è stato rimosso il coperchio della betoniera e si è potuto constatare che la maggior parte dei residui del materiale cementizio fresco erano stati fluidificati dall’additivo e si erano raccolti nella parte inferiore della tazza, mentre le pareti e le pale della betoniera risultavano pressoché esenti da residui, a conferma dell’azione fluidificante e disincrostante prodotta dall’additivo nebulizzato secondo il metodo della presente invenzione. A glass mixer, with a useful volume of 100 liters, was loaded with 30 liters of concrete and kept stirring for 30 minutes. After this time, the concrete mixer was emptied by unloading the contents on the ground. The internal walls of the concrete mixer bowl and the mixing blades were abundantly covered with a dense layer of fresh cement material. Using the same device and the same additive of Example 1, 20 grams of additive were sprayed inside the concrete mixer in a time of 5 minutes, creating a dense fog inside. Subsequently, the top of the concrete mixer was closed with a lid and the drum of the concrete mixer was kept in slow rotation for a time of 60 minutes. After this time, rotation was stopped and the system was kept quiet for 10 minutes. Subsequently, the lid of the concrete mixer was removed and it was found that most of the residues of the fresh cementitious material had been fluidized by the additive and had collected in the lower part of the bowl, while the walls and blades of the concrete mixer were almost free from residues, confirming the fluidifying and descaling action produced by the nebulized additive according to the method of the present invention.

Naturalmente l’invenzione non è limitata alla particolare forma di realizzazione precedentemente descritta e illustrata nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportate numerose modifiche di dettaglio alla portata del tecnico del ramo senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione stessa. Of course, the invention is not limited to the particular embodiment previously described and illustrated in the attached drawings, but numerous detailed changes can be made to it within the reach of the skilled in the art without thereby departing from the scope of the invention itself.

Claims

CLAIMS 1. System for the removal of residues of fresh cementitious materials from machinery used for their production, handling and treatment, such as mixers and truck mixers, including means for the production of atomized particles (6) of liquid additives (4) in airborne form, characterized from the fact that said means consist of a set of ultrasonic transducers (5) immersed in said liquid additives (4), contained in a tank (3) located outside the machinery and in which conduits (8) are provided for conveying of said nebulized particles (6) of the additives inside the machinery.

2. System according to claim 1, in which a ventilation system (7) is provided for the conveyance of said nebulized particles (6) of the additives inside the machinery through said ducts (8).

3. System according to claim 1 or 2, in which there is a closure system capable of retaining the atomized particles (6) within said machinery.

System according to any one of the preceding claims, wherein the size of the atomized particles (6) of airborne additives is less than 10 µm.

5. System according to any one of the preceding claims, in which the additive consists of retardant, surfactant, fluidifying and super-plasticising additives used for cement mixtures and their mixtures.

6. System according to claim 5, wherein the retardant additives are hydroxy carboxylic acids and their salts, such as citric acid, gluconic acid, heptagluconic acid, saccharic acid; carbohydrates, such as glucose, sucrose, fructose, glucose syrup, starch hydrolyzates and dextrins; lignosulfonate, phosphonic acids and their salts and boric acid salts and their mixtures.

7. System according to claim 5, wherein the thinners and superplasticizers are naphthalenesulfonate condensed with formaldehyde, sulfonated melamine condensed with formaldehyde, copolymers between (meth) acrylic acid and its polyoxyethylene esters, copolymers between acrylic acid and / or maleic anhydride and ethoxylated vinyl ethers , copolymers based on (meth) acrylic and maleic acids, metallyl-sulfonate with methoxy-polyethylene glycol-methacrylate and similar phosphonated polymers and their mixtures.

System according to claim 5, wherein the surfactants are alkylbenzenesulfonic acids and their salts, esters of higher alcohols, complex polyols, polyglycols and their mixtures.

9. System according to claim 5, in which the additive may contain aerating agents, deaerating agents, release agents, disinfectants, antibacterials.

10. Method for removing residues of fresh cementitious materials from machinery used for their production, handling and treatment, such as mixers and truck mixers, including the production of atomized particles of liquid additives in airborne form to be directed against said residues of fresh cementitious materials, characterized in that said production of nebulized particles is obtained by means of a set of ultrasonic transducers (5) immersed in said liquid additives (4), contained in a tank (3) placed outside the machine and said nebulized particles (6) additives are conveyed inside the machine through a ventilation system (7) and ducts (8).

11. Method according to claim 10, in which the hermetic closure of said machinery is provided in order to retain the nebulized particles (6) within it.

12. Machinery used for the production, handling or treatment of cementitious materials, such as a mixer or a truck mixer, including a system for removing the residues of said fresh cementitious materials according to any one of claims 1 to 9.