Últimamente, se han desarrollado algunos sistemas de compactación de intensidad mayor a la de los rodillos vibratorios, pero menor a la compactación dinámica. Se trata del sistema denominado HEIC (High Energy Impact Compaction), que es un sistema de compactación con rodillos por impactos de gran energía.
Se trata de unos rodillos de perfil irregular y de pesos del orden de 12 a las 25 t que se arrastran por un tractor a una velocidad entre 10 y 15 km/h. Ello implica de 90 a 130 impactos por minuto.
Debido a la forma de los rodillos, durante la elevación del eje del rodillo la carga unitaria sobre el suelo va aumentando por la disminución de la zona de contacto con el suelo. Al bajar bruscamente se produce un impacto, lo que facilita el movimiento y evacuación del aire y agua contenidos en el suelo. Las presiones de contacto pueden alcanzar los 300 kPa a 1,2 MPa. Los efectos pueden alcanzar hasta los 4-5 m, en función del suelo tratado y del tamaño del compactador.
La máxima resistencia del suelo se alcanza por debajo de la superficie, puesto que la zona superficial se descompacta por efecto de los impactos. La curva de compactación conseguida se sitúa por encima de la del Proctor modificado, por lo que la humedad óptima es menor que la correspondiente a dicho Proctor.
Os paso un par de vídeos de un compactador remolcado caracterizado por generar golpes mediante la circulación de un rodillo con perfil triangular. Cada vez que gira, se produce un impacto sobre el terreno. Espero que os gusten.
¿Qué hace una máquina desde que llega a una obra? ¿Por qué se pierde dinero en una obra cuando las máquinas se encuentran paradas? Resulta evidente que es totalmente engañoso intentar hacer un presupuesto de una obra con datos erróneos en relación con la producción de los equipos, el uso del tiempo de la máquina, la organización de la obra, etc. Existen técnicos sin mucha experiencia que piensan que los datos de producción o incluso los costes horarios de las máquinas son datos que alguien nos tiene que dar y que se pueden buscar en folletos e incluso por internet. En este post vamos a intentar divulgar alguno de los conceptos básicos que tienen que ver con la producción de los equipos y que iremos ampliando en otros posts posteriores. Espero que os guste.
De los días que una máquina permanece en una obra, sólo una parte es reconocida por la legislación laboral y la organización de la obra para trabajar: es el tiempo de calendario laborable. El resto del tiempo la máquina permanece estacionada o puede ser utilizado para su mantenimiento o reparación. Las máquinas sólo pueden aprovechar un número de horas del calendario laborable denominado tiempo laborable realHl debido a circunstancias fortuitas como los fenómenos atmosféricos, las huelgas, las catástrofes y otros motivos no previstos. La máquina se encuentra operativa, apta y dispuesta para el trabajo durante el tiempo de máquina en disposiciónHd. Cuando la máquina se encuentra fuera de disposición, unas horas Hm se emplean en tareas previsibles como el mantenimiento, y otras horas Ha son imprevisibles como las reparaciones de averías. Un equipo en estado operativo puede estar parado Hp horas por causas ajenas a la propia máquina debido a una deficiente organización de la obra, a la falta de tajo, a la imprevisión de los suministros, al mal dimensionamiento de los equipos, a las averías de otras máquinas, etc. Por tanto una máquina sólo dispone de un tiempo de trabajo útil Hu, donde puede producir durante Ht horas, o bien realizando trabajos no productivos o complementarios como cambios o preparación de tajos durante Hc horas.
Ya lo he comentado en algún artículo anterior. Parece que las nuevas tecnologías nos permiten sacar de las hemerotecas y de los museos oficios que prácticamente han desaparecido en España. De este modo, nuestros alumnos pueden «ver» cómo se hace una presa, qué es eso del hormigón y cómo en su día existían oficios como el de encofrador. Lo dicho: si ya no hay obras para enseñar, hay que recurrir a los vídeos. Espero que esta nota de cinismo se interprete bien. Pasemos, pues a comprender un poco mejor el oficio del encofrador.
Un encofrador es un profesional que confecciona y monta los distintos tipos de encofrados (revestimientos que sostienen el hormigón de las construcciones), respetando las condiciones de seguridad en el trabajo.
Al principio se hormigonaba contra la tierra. Posteriormente los encofrados fueron de mampostería, ladrillo y, sobre todo, de madera. Ello requería de artesanos capaces de elaborar verdaderas obras de arte. Hoy se ha generalizado el uso de encofrados modulares pensados para grandes rendimientos y elevado número de puestas. Además, hay que pensar que, a diferencia de la obra definitiva, en los proyectos no se suelen incluir los planos de las obras de hormigón.
Tareas:
Interpretar los planos de la construcción, efectuar las mediciones correspondientes y replantear (trazar en el suelo o sobre el plano la planta de una obra ya proyectada) los elementos necesarios en la obra.
Organizar y preparar el tajo, los materiales, las herramientas y los equipos necesarios así como su ubicación, para optimizar recursos y evitar interferencias entre los tajos.
Construir y montar los encofrados de madera, metálicos, prefabricados y deslizantes para obras de hormigón, ajustándose a las especificaciones del proyecto y las normativas vigentes.
Desencofrar elementos de hormigón sin dañar las superficies y procurar la recuperación de las piezas.
Os dejo un vídeo explicativo que espero os guste.
También os dejo el vídeo de Structuralia al respecto.
Este post pretende difundir cierto conocimiento sobre la inicidencia que tiene la náutica recreativa sobre las praderas de Posidonia oceanica. Los efectos y las posibles soluciones se estudiaron en diversas publicaciones en las que he participado (Esteban y Yepes, 2004, 2005). Y aunque ahora la crisis económica parece haber relegado ciertos problemas, no está de más recabar algunas reflexiones en torno a problemas como éste que, desde el punto de vista ingenieril, pueden tener solución.
Las praderas de Posidonia oceanica constituyen un ecosistema litoral de una riqueza excepcional y de una importancia considerable. Es una fanerógama marina endémica del mar Mediterráneo, de enorme importancia para el ecosistema marino, debido a que sus hojas y rizomas ofrecen un hábitat adecuado para el desarrollo de gran número de especies. Sólo en el litoral mediterráneo ibérico se calcula una extensión de praderas marinas de unos 3551 km2. En el caso español, esta especie vegetal es muy abundante y extensa en las provincias de Alicante, Murcia y Almería, así como en las islas Baleares. Conocidos popularmente como “algares” o “algueros”, estas praderas ocupaban hasta hace poco menos de cinco décadas grandes extensiones de fondo marino. Continue reading «Náutica y Posidonia oceanica, ¿enemigos irreconciliables?»→
El catedrático de la Universitat Politècnica de València e investigador del ICITECH, Pedro Serna, impartió una conferencia en el seminario sobre experiencias internacionales del Hormigón Reforzado con Fibras (HRF) que se realizó en la Universidad Politécnica de Catalunya, BARCELONATECH. Fue un seminario donde colaboró la Asociación de Consultores de Estructuras (ACE).
Oceanogràfic de Valencia. http://oceanografic.wordpress.com/
Os dejo el vídeo realizado por ZIGURAT donde Pedro Serna habla de las aplicaciones relevantes de HRF en el ámbito español. Este ponencia, desarrollada con el peculiar estilo de Pedro, se analiza el uso de este tipo de hormigones tan específicos, sus ámbitos de aplicación y usos más habituales dentro del territorio español, en contraste con las otras ponencias que analizan su uso, contexto normativo, y otros, en otros países.
Las excavadoras de superficie (surface miner), también llamadas minadores de superficie, son equipos de arranque continuo dotadas en su parte central de un tambor metálico con picas que roza y disgrega el terreno a medida que avanza la máquina. El método consiste en cortar, triturar y cargar en un solo paso de trabajo. En el año 1980, la empresa Wirtgen GmbH construyó el primer Surface Miner para la extracción de materiales de yacimientos.
La altura de corte efectiva puede alcanzar hasta el 50% del diámetro del tambor.Es posible tanto el equipamiento para la carga frontal con cinta de descarga de altura regulable y giratoria o para el procedimiento de formación de cordones. Las anchuras de corte oscilan entre 2,20 a 4,20 m y profundidades de corte de 20 a 83 cm, con una gama de rendimientos entre 100 y 3000 t/h.
Este equipo cubre toda la gama de aplicaciones en los campos de la minería, los movimientos de tierra y el corte de roca. Se utiliza en nuevas obras a cielo abierto o en ampliaciones de éstas, como máquinas principales de extracción o junto con máquinas convencionales.
Os paso unos vídeos para que veáis cómo funcionan estas máquinas.
Referencias:
YEPES, V. (1995). Maquinaria de movimiento de tierras. Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. SP.UPV-264.
YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente nº 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 253 pág. Depósito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.
El mortero autonivelante es un tipo de mortero muy líquido, utilizado como base para diversos tipos de suelos (gres, porcelánico, parquet, moqueta, mármol, etc.). Este producto, al igual que el resto de morteros, se compone de cemento o anhidrita y arena de granulometría fina. Sus características especiales se deben al uso de aditivos que le confieren mayor fluidez, lo que facilita un acabado más liso y nivelado. En trabajos estructurales como relleno de bases de pilares metálicos, pernos, reparaciones, es recomendable utilizar morteros epoxicos, que entre otras propiedades no tienen retracción. Los morteros autonivelantes con base cemento, a pesar de los aditivos que uses, tienen gran retracción, por lo que es imprescindible la realización de juntas y el cuidado en el curado
Os dejo una batería de vídeos para que veáis el proceso constructivo. Espero que os gusten.
Máquina autopropulsada sobre ruedas con un bastidor especialmente diseñado que monta a la vez un equipo de carga frontal y otro de retroexcavación trasero que pueden ser utilizados alternativamente. Cuando se emplea como excavadora, la máquina excava normalmente por debajo del nivel del suelo mediante un movimiento de la cuchara hacia la máquina y eleva, recoge, transporta y descarga materiales mientras que la máquina permanece inmóvil. Cuando se emplea como cargadora, carga o excava mediante su desplazamiento y el movimiento de los brazos y eleva, transporta y descarga materiales.
Su campo habitual de aplicación son las operaciones de carga y transporte a distancias cortas, abertura de zanjas para traídas de aguas, alcantarillados, etc., con accesorios como el martillo rompedor, se usan en pequeñas demoliciones, levantamientos de firmes y pavimentos, etc. Es una máquina auxiliar que presta labores de apoyo, sobre todo en trabajos urbanos.
Retrocargadora CAT 432 F
Os dejo un vídeo explicativo de esta máquina.
Referencias:
YEPES, V. (2014). Maquinaria de movimiento de tierras. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 204. Valencia, 158 pp.
Un cubilote es un equipo de obra que consiste en un recipiente de chapa de acero con forma de tronco de cono invertido. Se llena de hormigón a pie de camión o de hormigonera y, guiado por una grúa o un blondín, permite hormigonar zonas de difícil acceso o transportar diferentes materiales. El vertido se realiza abriendo la compuerta inferior (o lateral, en algunos modelos) cuando el cubilote se encuentra suspendido a poca distancia sobre el punto de descarga, lo que permite colocar la masa fresca en su emplazamiento de manera controlada y segura. Algunos modelos incluyen mecanismos hidráulicos de apertura, tuberías o boquillas de descarga para reducir la altura de caída y controlar mejor el vertido.
La capacidad de los cubilotes puede variar entre 0,5 y 4 m³, en función de la aplicación. Los más habituales en edificación se sitúan en el rango de 0,5 a 2 m³, mientras que en grandes obras se emplean cubas de mayor capacidad. El diseño puede incorporar compuertas inferiores, centradas o laterales, y sistemas de accionamiento mecánicos, hidráulicos, neumáticos o con rodillos que facilitan su desplazamiento en talleres de prefabricación.
Este sistema no es adecuado para hormigones de consistencia muy seca, ya que dificulta el vaciado y provoca huecos. Tampoco es recomendable para mezclas demasiado fluidas, puesto que aumentan el riesgo de segregación durante el transporte y el vertido. Por ello, se aconseja ajustar la consistencia y, en su caso, los aditivos, para garantizar una descarga homogénea y continua.
El tiempo de transporte sin agitación debe limitarse a entre 30 y 45 minutos, dependiendo de las características del hormigón y de las condiciones climáticas. Con temperaturas elevadas, viento o baja humedad relativa, el plazo debe acortarse aún más para evitar la pérdida de trabajabilidad o la fisuración temprana. Si el hormigón se transporta previamente en camión hormigonera con agitación, deben respetarse los límites temporales normativos: el ACI 304R fija un máximo de 90 minutos desde la adición del agua de amasado y un límite de 300 revoluciones de tambor, a menos que se utilicen aditivos retardadores bajo control técnico; la UNE-EN 206 (y su adaptación española UNE-EN 206+A2:2021) establece también un límite general de 90 minutos, ampliable hasta 120 minutos en condiciones justificadas, siempre y cuando se verifique la consistencia justo antes de la colocación.
Durante el vertido, es fundamental minimizar la altura de caída del hormigón, por lo que se debe mantener el cubilote lo más próximo posible al punto de colocación o utilizar tubos y boquillas de descarga cuando la caída libre pueda provocar segregación. Esta práctica está respaldada por las normas internacionales, ya que el ACI 304R permite verter el hormigón directamente desde el cubilote siempre que el encofrado o la zona de caída estén despejados y no perturben la mezcla. No obstante, aconseja que la descarga se realice lo más cerca posible del emplazamiento final para evitar la segregación. En la práctica, muchas especificaciones técnicas establecen una altura de caída libre máxima de entre 0,6 y 1,5 metros para controlar la segregación, aunque esta altura no está regulada estrictamente.
La productividad del hormigonado con cubilote depende de la capacidad de la cubeta, la distancia de izado, el tiempo de ciclo (llenado, transporte, descarga y retorno) y la coordinación del personal. En condiciones habituales, el rendimiento oscila entre 7 m³/h para cubilotes ligeros y 20 m³/h para los de mayor capacidad, aunque estos valores son orientativos y dependen de la organización de la obra. La eficiencia aumenta con una buena planificación de los ciclos de llenado y descarga, y con una adecuada coordinación entre la grúa y el equipo de colocación.
En cuanto a la seguridad, es imprescindible verificar el estado de las eslingas y aparejos, respetar los límites de carga de la grúa, señalizar la zona de trabajo y mantener el área bajo el cubilote libre de personal durante el izado. Las maniobras deben realizarse siempre bajo la supervisión de personal experimentado, utilizando señales normalizadas entre el gruista y los peones y manteniendo la compuerta bloqueada de forma segura hasta el momento del vertido.
Os dejo a continuación un par de vídeos para que veáis cómo se coloca el hormigón con este equipo. Espero que os gusten.
Referencias:
ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.
CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.
GALABRU, P. (1964). Tratado de procedimientos generales de construcción. Obras de fábrica y metálicas. Editorial Reverté, Barcelona, 610 pp.
MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, 189 pp.
TIKTIN, J. (1994). Procesamiento de áridos: instalaciones y puesta en obra de hormigón. Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Madrid, 360 pp. ISBN: 84-7493-205-X.
Las mezclas bituminosas consisten en una combinación de áridos y un ligante hidrocarbonado, de manera que todas las partículas quedan envueltas de forma continua y homogénea. También se denominan aglomerados asfálticos y actualmente se fabrican de forma mecánica en centrales fijas o móviles.
Las ventajas de las mezclas bituminosas para los firmes de carretera son la regularidad superficial que pueden dar los pavimentos de cierto espesor, la seguridad proporcionada por las resistencias al deslizamiento y su puesta en obra en espesores diversos. Los inconvenientes fundamentales son una durabilidad sensiblemente inferior a la vida útil del firme y que la rigidez de estas mezclas varían con la temperatura.
Para la fabricación de las mezclas bituminosas, los áridos se clasifican en fracciones uniformes, a partir de los cuales se compone la granulometría elegida. Se considera por separado el filler o fracción que pasa por el tamiz 0.08 UNE.
El filler condiciona la proporción de ligante, ya que es el componente de mayor superficie específica. Ambos forman el mástico (o mastic) que da cohesión a la mezcla. El mástico influye en la adhesividad, y en el componente de huecos, por lo tanto, en la impermeabilidad y en la resistencia.
Las mezclas bituminosas se pueden clasificar:
Según el modo de fabricación y puesta en obra:
Encaliente, se emplean básicamente betunes que, como ya hemos dicho, necesitan un calentamiento para reducir su viscosidad y conseguir la envuelta con los áridos calientes y una adecuada puesta en obra. Son de uso más generalizado, utilizadas en todo tipo de carreteras donde la calidad exigida sea alta.
En frío, se emplean ligantes de baja viscosidad como las emulsiones bituminosas y los betunes fluidificados, que permiten fabricar y aplicar la mezcla a temperatura ambiente. Los betunes fluidificados prácticamente no se emplean por motivos económicos y contaminantes. Si se aplican son en la construcción y conservación de carreteras secundarias.
En función del porcentaje de huecos en mezcla:
TIPO DE MEZCLA
% HUECOS
Cerradas o densas
D
Hasta el 5%
Semicerradas o gruesas
G
Del 5% al 12%
Abiertas
A
Del 12% al 20%
Drenantes o porosas
P
Más del 20%
Las mezclas cerradas se emplean en capas de rodadura, donde el pequeño porcentaje de huecos las hace prácticamente impermeables, protegiendo así a las capas inferiores del firme y a la explanada. Las mezclas semicerradas son menos impermeables y no se usan en capas de rodadura al ser sensibles al envejecimiento. Las mezclas abiertas son muy flexibles, por lo que se emplean en capas de rodadura de pequeño espesor en carreteras con tráfico ligero, o como capas de base. Las mezclas porosas o drenantes se utilizan en capas de rodadura de pequeño espesor, consiguiendo evacuar rápidamente el agua de lluvia.
Según el tamaño del árido:
TIPO DE MEZCLA
TAMAÑO DEL ÁRIDO
Gruesas
Inferior a 5 – 8 mm
Finas
Tamaño max superior a 5-8 mm
En áreas urbanas se emplean mezclas finas o morteros como tratamiento superficial. Estas presentan una baja macrotextura, lo cual las descalifica para su uso en carreteras de alta velocidad. Por el contrario, la mayoría de las mezclas tipificadas en España son gruesas, proporcionando macrotextura al pavimento, lo que las hace adecuadas para su empleo en capas de rodadura con altas velocidades de tráfico. Además, se utilizan como capas intermedias debido a su esqueleto mineral adecuado.
Según el tipo de granulometría:
Mezclas continuas: Son las más usuales. La granulometría tiende a formar una estructura cerrada. Son sensibles al contenido de ligante (puede variar su comportamiento reológico).
Mezclas discontinuas: Típicas en la técnica británica, faltando los tamaños entre 2 y 8 mm. Son mezclas de gran calidad y muy impermeables, pero de elevado precio y susceptibles a las deformaciones plásticas.
Según la estructura del árido:
Con esqueleto mineral: hormigones y aglomerados asfálticos. Son las más empleadas. Son las más económicas. Se adaptan a cualquier tipo de solicitación y de capa.
Sin esqueleto mineral: másticos y asfaltos fundidos. Son mezclas con elevadas proporciones de filler y de betún con un árido grueso disperso en el mástic. Son caras debido al elevado contenido de ligante. Presentan gran calidad, empleándose donde la impermeabilidad sea un factor decisivo.
La clasificación más adecuada es la que se hace atendiendo a la estructura interna de la mezcla, que está condicionada por las proporciones relativas de los distintos componentes (árido grueso, árido fino, filler y betún), ya que tienen una influencia decisiva en las características y propiedades de las mezclas:
Mástic bituminoso: mezcla de filler y betún
Mortero bituminoso: mezcla de árido fino y mástic
Macadam bituminoso: mezcla de árido grueso y betún
Hormigón bituminoso: mezcla de árido grueso y mortero (habitual en carreteras)
Árido grueso
Árido fino
Filler
Betún
Huecos mezcla
Filler
tipo
Betún
MACADAM ASFÁLTICO
80 – 85
8 – 15
2 – 3
» 3-4
10 – 20
» 1
(100/ 200 )
HORMIGÓN ASFÁLTICO
50 – 65
30 – 45
4 – 8
4-6
3 – 6
1 – 1.5
( 40 / 80 )
MORTERO ASFÁLTICO
30 – 45
40 – 55
8 – 13
6-8
2 – 5
1.5 – 2
( 30 / 60 )
GUSSASPHALT
40 – 50
25 – 30
20 – 30
8-12
1 – 2
2 – 2.5
( 25 / 50 )
MÁSTICO ASFÁLTICO
25 – 30
20 – 30
30 – 40
10-20
0
2 – 3
( 20 / 30 )
Referencias:
YEPES, V. (2014). Maquinaria para la fabricación y puesta en obra de mezclas bituminosas. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. Ref. 749.
Últimamente, se han desarrollado algunos sistemas de compactación de intensidad mayor a la de los rodillos vibratorios, pero menor a la compactación dinámica. Se trata del sistema denominado HEIC (High Energy Impact Compaction), que es un sistema de compactación con rodillos por impactos de gran energía.
