febrero 2017 - Página 2 de 2 - El blog de Víctor Yepes

Sostenibilidad del mantenimiento de carreteras bajo presupuestos restrictivos

¿Es posible un mantenimiento sostenible de las carreteras cuando apenas existen presupuestos para ello?

A continuación os dejo el enlace a un artículo científico que nos acaban de publicar donde se muestra la posibilidad de utilizar técnicas de optimización heurística para conseguirlo.

Puedes solicitar una copia gratuita de este artículo en la siguiente dirección: https://www.researchgate.net/publication/312598336_Towards_a_sustainable_optimization_of_pavement_maintenance_programs_under_budgetary_restrictions

Referencia:

TORRES-MACHI, C.; PELLICER, E.; YEPES, V.; CHAMORRO, A. (2017). Towards a sustainable optimization of pavement maintenance programs under budgetary restrictions. Journal of Cleaner Production, 148:90-102. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652617301142

Abstract:

Transport sector constitutes the second largest source of global greenhouse gas (GHG) emissions, being the road transportation the main contributor of these emissions. Efforts in the road sector have traditionally focused on vehicle emissions and infrastructure is typically not included in the emissions account. Road environmental impact is estimated to increase by 10% if the stages of road design, construction, and operation were considered. Previous literature has widely study sustainable practices in pavement design and construction, with little attention paid to maintenance. Current state of practice reveals that pavement managers barely consider environmental performance and their evaluations solely rely on technical and economic criteria. This situation creates the need to incorporate, in an integrated manner, technical, economic, and environmental aspects in the design of maintenance programs. The main objective of this research is to develop a tool for the optimal design of sustainable maintenance programs. Given a maintenance budget, the tool aims to maximize the long-term effectiveness of the network while minimizing GHG emissions derived from the application of maintenance treatments. The capability of the proposed tool is analyzed in a case study dealing with an urban pavement network. In comparison to the traditional maintenance policy, the proposed tool designs maintenance programs that increase the average network condition by up to 22% and reduces GHG emissions by 12%. This application also analyzes the effect of different budgetary scenarios in the technical and environmental performance of the network. This application helps pavement managers in the trade-off between budget and network performance.

Keywords:

Greenhouse gas emissions;
Long-term effectiveness;
Optimization;
Sustainability;
Pavement management;
Sensitivity analysis

Planta de hormigonado tipo torre

Se denominan centrales hormigoneras tipo torre o plantas verticales a aquellas en las que el almacenamiento de los áridos se realiza en la parte más alta de la planta y todo el proceso, tanto de dosificación como de amasado y de descarga del hormigón, se realiza por gravedad. Los áridos se almacenan en tolvas elevadas, formando una torre. Los áridos suben a estas tolvas mediante una cinta transportadora o skip con la capacidad de un camión, aunque también son habituales los elevadores de cangilones. Requieren menos espacio que las anteriores y no hay contaminación entre los distintos grupos de áridos.

En el centro de la torre y en su punto más alto, un resbaladero giratorio distribuye los diversos tamaños de áridos en silos celulares dispuestos en forma de estrella. En el piso inmediatamente inferior se encuentran los elementos dosificadores. La extracción del material de los silos se realiza por gravedad en gravas y arenas, pero en el caso de las arenas húmedas se requiere ayuda, ya sea vibratoria o mediante un tornillo sinfín. La dosificación se realiza por peso, con básculas independientes para cada silo, que suelen ser de funcionamiento eléctrico. Las básculas descargan en la tolva receptora, con capacidad para una o varias amasadas, donde se incorpora el cemento procedente del silo y se pesa en una báscula independiente. Desde la tolva receptora, las diversas dosificaciones pasan correlativamente a las hormigoneras ubicadas en el piso inferior. El vaciado de las hormigoneras se realiza en el silo que alimenta el sistema de transporte adecuado. Las plantas actuales suelen contar también con sistemas de calefacción y refrigeración integrados en el proceso de elaboración del hormigón para garantizar las condiciones de temperatura exigidas.

Figura 2. Alimentación de áridos con cinta transportadora o con elevadores de cangilones. www.schwing.es

La dosificación del agua es automática, mediante un contador de impulsos dotado de electroválvulas distintas para los primeros y los últimos litros de la dosificación, la cual se regula en función de los datos suministrados por el corrector y de la humedad de los áridos. Tampoco faltan los dispositivos para incorporar aditivos. El proceso se controla desde el pupitre de mando y puede automatizarse por completo.

La central de torre con turbo-mezcladora es adecuada para obras públicas, prefabricados pesados y hormigón preparado. Con una mezcladora de eje vertical o de doble eje horizontal, puede utilizarse para hormigones ciclópeos.

La capacidad normal de estas plantas varía entre 50 y 150 m³/h, aunque con instalaciones de doble torre se pueden alcanzar hasta 260 m³/h sin problemas. Los gastos de montaje y desmontaje de este tipo de plantas suelen ser elevados, por lo que solo resultan aplicables en instalaciones estacionarias o de larga duración con gran producción.

Os dejo un vídeo sobre una central de hormigón.

En este vídeo que os he grabado, explico las plantas de hormigón según el sistema de almacenamiento de áridos.

Os dejo, para su consulta, la NTP 94: Plantas de hormigonado. Tipo torre.

Pincha aquí para descargar

Referencias:

YEPES, V. (2026). Fabricación y puesta en obra del hormigón. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 452 pp. Ref. 441. ISBN: 978-84-1396-418-8

Planta de hormigonado de tipo radial

Figura 1. Planta Liebherr Compactmix 0.5 con almacenamiento estrella

Se denominan plantas de hormigonado de tipo radial por la disposición de los acopios de áridos. Los áridos se almacenan sobre el suelo, en compartimentos radiales, sobre un muro de áridos en estrella que conforma sectores circulares y completa un semicírculo. El paso de los áridos desde el acopio hasta la báscula de dosificación se realiza a través de las aberturas practicadas en un bastidor metálico en el que confluyen los distintos tabiques divisores. El movimiento de los áridos se efectúa mediante pala, mediante dragalina situada sobre el escudo de áridos o mediante radio rascante o radio-rascadores que atacan el montón de áridos, por un lado.

Figura 2. Esquema en alzado de planta de tipo radial

Figura 3. Esquema en planta de tipo radial

En el vídeo siguiente podemos ver una planta de hormigonado radial que utiliza radios rascantes.

Referencias:

Curso:

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Corrección de humedad en los áridos en la fabricación del hormigón

La relación agua/cemento incide de manera significativa en la resistencia a la compresión simple del hormigón. Por tanto, cualquier error en la determinación de la cantidad de agua que interviene en el amasado modificará la calidad final del hormigón fabricado. Es importante tener en cuenta que la humedad aportada por los áridos se suma al peso de los áridos y debe restarse del peso del agua añadida a la mezcla.

Los áridos empleados en la fabricación del hormigón presentan microporos que pueden retener agua por capilaridad. Únicamente cuando los áridos se secan en horno quedan sin humedad; sin embargo, aun estando superficialmente secos, pueden tener sus poros saturados. Esa diferencia de peso entre el estado «saturado superficialmente seco» de los áridos y el estado «seco al horno» se denomina absorción. La arena varía mucho en su contenido de humedad. Un metro cúbico de arena puede retener más de 200 kg de agua, lo que significa que su grado higrométrico puede alcanzar hasta el 20%. De ello se deduce que, si se quiere obtener hormigones homogéneos, es muy importante tener en cuenta, en las dosificaciones, la corrección de la humedad. No se tiene en cuenta la humedad de los áridos, por ser esta pequeña (máx. 3%).

Medición de la humedad de la arena

Para aplicar las dosificaciones de las granulometrías teóricas en el pupitre de control de la central, se necesita conocer el grado higrométrico de la arena. Con este objetivo, se colocan unas sondas (ver Figura) en las tolvas de la arena y se registra su lectura en un cuadrante colocado en el pupitre de control.

El fundamento es el siguiente: la resistencia de la arena al paso de la corriente eléctrica varía en función de su humedad. El aparato receptor es un miliamperímetro tarado en % del 1 al 12, que indica el valor de la corriente que atraviesa el material a examinar, desde un electrodo colocado en la sonda hasta un cable conectado a la masa de la tolva.

El aparato tiene dispositivos para calibrarse y determinar la humedad de la arena mediante cualquier método de laboratorio.

Higrómetro acoplado directamente a la mezcladora

Existe otro procedimiento para controlar la totalidad de la humedad de los áridos, justo en el momento de la mezcla con el agua y el cemento dentro de la mezcladora. El dispositivo en cuestión no puede aplicarse a la hormigonera, sino únicamente a las mezcladoras. Por otra parte, en la mayoría de las centrales con mezcla, la máquina que se usa para este fin es una turbo-mezcladora.

El dispositivo mide la totalidad siguiente de agua: “agua añadida + agua de la arena + agua de las gravas” y no realiza corrección de peso de la arena, aunque si mantiene la cantidad de agua requerida.

Se introduce una sonda (electrodo) en la cuba de la mezcladora, que mide la conductividad eléctrica de la mezcla, y el aparato acciona una válvula electromagnética que corta el paso del agua en cuanto se alcanza la cantidad requerida. El modo de medición del agua, tal como se ha indicado anteriormente, puede efectuarse volumétricamente (contador) o ponderalmente (báscula).

Otra forma habitual de medir la humedad de los áridos es mediante un medidor tipo Speedy. Se trata de un instrumento portátil y sencillo consistente en un tanque presurizado, una balanza y una maleta de transporte. La cantidad de gas, que está producido cuando el agua y calcio de carburo están mezclados y reaccionan y es directamente proporcional a la cantidad de agua presente en la muestra y los resultados del porcentaje de humedad están tomados de un manómetro de presión.

Medidor de humedad (Tipo Speedy). http://www.utest.com.tr/es/25725/Medidor-de-Humedad-Tipo-Speedy

Os dejo un vídeo explicativo que, espero, os resulte de interés.

Referencias:

Curso:

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

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