Figura 1. Torre distribuidora de hormigón. https://socomaq.com/?product=placing-boom-truemax
Las torres distribuidoras de hormigón (TDH) o plumas de colocación estacionarias, también conocidas como placing boom, son brazos hidráulicos que complementan las bombas estacionarias, permitiendo una distribución eficiente del hormigón en elementos como losas, pilares o muros de edificios. Estas torres son un recurso clave para agilizar los procesos de hormigonado, ya que permiten distribuir el hormigón de manera independiente, tanto en elementos horizontales como verticales, sin depender de otros recursos esenciales en la obra, como la grúa pluma.
Los modelos más demandados cuentan con brazos de 28 y 32 m de longitud, lo que les permite colocar hormigón en superficies de 2810 y 3215 m², respectivamente, imitando de manera precisa el movimiento de una mano. Estas torres ahorran tiempo y dinero gracias a su fácil y rápida conversión de camión a torre, además de mejorar la seguridad en el trabajo y brindar mayor flexibilidad al contratista.
Entre sus principales ventajas se encuentran la velocidad de cobertura programable y la alta precisión en la colocación del hormigón, lo que reduce la necesidad de limpiar los encofrados y contribuye a prolongar su vida útil.
Estos equipos están formados por una columna que puede ascender a través de la estructura de hormigón armado mediante un sistema hidráulico de izaje autotrepatante. En la parte superior, el brazo articulado contiene una tubería interna que transporta el hormigón bombeado desde el nivel inferior hasta el distribuidor de hormigón.
Esta tecnología, combinada con una bomba de alimentación adecuada ubicada en la base del edificio, se presenta como una solución constructiva altamente eficiente. Permite la colocación de grandes volúmenes de hormigón, respondiendo de manera segura y rentable a las crecientes demandas de estructuras de gran altura, cada vez más complejas e innovadoras.
Figura 2. Placing boom. https://hormigonaldia.ich.cl/maquinarias/torres-de-distribucion-de-hormigon-rapidez-y-eficiencia-en-altura/
Os dejo algunos vídeos al respecto de este tipo de maquinaria de colocación del hormigón. Espero que os sean de interés.
Referencias:
ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.
BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.
CALAVERA, J.et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.
CORMON, P. (1979). Fabricación del hormigón. Editores Técnicos Asociados, Barcelona, 232 pp.
FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 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.
MONTERO, E. (2006). Puesta en obra del hormigón. Exigencias básicas. Consejo General de la Arquitectura Técnica de España, Madrid, 750 pp.
MORILLA, I. (1992). Plantas de fabricación de hormigón y grava-cemento. Monografías de maquinaria. Asociación Española de la Carretera, Madrid.
Figura 1. Planta móvil de fabricación de hormigón Promax M120 TWN. https://www.promaxstar.com/es/promax-m120-twn/
Toda la central puede ser un único conjunto móvil con ruedas, que se ajusta al gálibo de carreteras, o descomponerse en varios módulos independientes, cada uno de ellos también montado sobre ruedas. En ambos casos, el ensamblaje y la puesta en funcionamiento se completan en unas pocas horas (Figura 1). Aunque su capacidad de almacenamiento es inferior a la de las centrales transportables, su coste es mayor. Estos sistemas pueden montarse en un semirremolque que puede transportarse con un camión tractor estándar. Esta característica representa una gran ventaja, ya que elimina la necesidad de transporte especial y reduce el tiempo de carga, descarga y montaje.
Las centrales transportables tienen una capacidad de almacenamiento menor que la de las centrales fijas. Están diseñadas para ser transportadas con facilidad, pues se descomponen en varios módulos o secciones que pueden trasladarse dentro del gálibo de carreteras, ya sea con o sin permiso especial de circulación, y montarse rápidamente en el lugar de la obra.
Los módulos prefabricados contienen los componentes esenciales de la central. Por ejemplo, en la Figura 12 se puede ver un módulo que incluye un conjunto de básculas dosificadoras y las compuertas interiores de las tolvas.
Figura 2. Central de hormigonado transportable
Os dejo algún vídeo ilustrativo:
Referencias:
ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.
BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.
CALAVERA, J.et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.
CORMON, P. (1979). Fabricación del hormigón. Editores Técnicos Asociados, Barcelona, 232 pp.
FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 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.
MONTERO, E. (2006). Puesta en obra del hormigón. Exigencias básicas. Consejo General de la Arquitectura Técnica de España, Madrid, 750 pp.
MORILLA, I. (1992). Plantas de fabricación de hormigón y grava-cemento. Monografías de maquinaria. Asociación Española de la Carretera, Madrid.
Figura 1. Central de hormigón preparado. https://www.gerardomartin.com/
En ocasiones, se prefiere adquirir hormigón en una central en lugar de fabricarlo en la obra por varias ventajas económicas y técnicas. En términos económicos, la central de hormigón preparado puede obtener materiales a precios más competitivos gracias a la compra en grandes cantidades, lo que resulta en un coste menor en comparación con el precio que los contratistas tendrían que pagar. Además, es más económico transportar el hormigón ya elaborado que los componentes por separado.
Otra ventaja significativa es la eliminación de la instalación de hormigonado en el lugar de la obra, lo que reduce la necesidad de amortización del equipo, el coste de mantenimiento y el espacio requerido, especialmente en obras con limitaciones de espacio. De este modo, se evita la necesidad de contar con cobertizos para el cemento en sacos o silos para el cemento a granel, así como la instalación de sistemas de agua. Además, se minimizan las pérdidas de materiales, como el cemento, que puede dañarse en sacos o por exceso de dosificación. Se elimina la mano de obra necesaria para la fabricación del hormigón en el lugar y se parte de un precio conocido y preestablecido para el hormigón.
En términos de ventajas técnicas o cualitativas de adquirir hormigón preparado, se destacan la garantía de calidad del producto y la responsabilidad de la central en mantener esos estándares. Asimismo, esto ofrece una mayor comodidad al jefe de obra, quien no necesita supervisar la fabricación del hormigón, lo que simplifica la gestión del proyecto.
Las centrales de venta de hormigón se dividen en dos tipos: centrales con mezcladoras (mixing plant) y centrales de mezcla seca (batching plant). El hormigón se amasa en central y se descarga sobre camión, que se limita a transportarlo. En muchos países, las normas de hormigón requieren que el hormigón vendido se amase previamente en la central.
En algunos países se permiten las llamadas mezclas secas, en las que la central solo realiza la dosificación de los ingredientes sin contar con una mezcladora. Aquí, el amasado se lleva a cabo en los camiones hormigonera durante el transporte. Estas centrales suelen funcionar sin automatización y tienen una capacidad de producción muy elevada.
Según Tiktin (1998), para establecer una central de venta de hormigón deben cumplirse ciertas condiciones. El volumen de trabajo debe ser lo suficientemente grande como para que la central sea rentable y pueda ofrecer precios más competitivos que los del contratista, especialmente en ciudades con al menos 100 000 habitantes. La ubicación de la central es crucial para reducir los costes de transporte de materiales y no deben existir problemas de tráfico. Además, la calidad del hormigón debe ser superior, garantizando regularidad y precisión en la dosificación. La capacidad de producción debe ser adecuada para cumplir con los plazos de entrega establecidos.
Según el artículo 51.2.1 del Código Estructural, «se denominará hormigón preparado a aquel que se fabrica en una central que está inscrita en el Registro Industrial según el Título 4º de la Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria y el Real Decreto 697/1995, de 28 de abril, por el que se aprueba el Reglamento del Registro de Establecimientos Industriales de ámbito estatal, estando dicha inscripción a disposición del peticionario y de las Administraciones competentes, que cumple con las disposiciones físicas y documentales que contempla la legislación industrial vigente y que, con carácter general, no pertenece a las instalaciones propias de la obra”.
Os dejo un vídeo del funcionamiento de una central de mezcla seca (batching plant).
Referencias:
ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.
BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.
CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.
FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 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. (1998). 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.
Figura 1. Fratasadora mecánica. https://blog.intermaquinas.online/fratasadoras-de-hormigon/
Una fratasadora de hormigón es una máquina que se utiliza para conseguir una superficie lisa, densa y nivelada en un pavimento de hormigón. El fratasado mecánico, a diferencia del manual, ofrece resultados altamente efectivos en soleras que demandan una superficie final de alta calidad. Al girar la estrella con las paletas, se realiza el fratasado del hormigón casi fraguado, expulsa el agua y el aire hacia la superficie, logrando una compactación que sella los poros y cierra la superficie. El resultado es una superficie densa, dura, resistente al desgaste y con una reducción de polvo. Con un acabado tan pulido como el terrazo, estas superficies son ideales para usos industriales. Además, no requieren una capa intermedia para la aplicación de pavimentos plásticos, linóleo o parqué en edificaciones. Este proceso también reduce los costes de mano de obra, ya que una máquina puede fratasar hasta 450 m² de solera en una sola jornada de trabajo.
Una alisadora rotativa o fratasadora está compuesta por un motor que se ubica en el centro de gravedad de las palas o hélices para proporcionar así más estabilidad y equilibrio. Cuentan con un embrague accionado desde el manillar por el operador. Este embrague, conocido como «de hombre muerto», permite detener instantáneamente las paletas sin apagar el motor. Además, la máquina incluye una reductora y un brazo o manillar para su manejo. La fratasadora cuenta con una estructura de tres o cuatro brazos, denominada «estrella», donde se montan las paletas de fratasado. Estas paletas están rodeadas por un anillo de protección fijo, construido en tubo de acero, que permite trabajar cerca de las paredes y previene accidentes. Estas máquinas cuentan con un control de inclinación de las paletas, preferiblemente ubicado en la empuñadura. Se utilizan dos tipos de paletas: unas anchas para la preparación, que eliminan las irregularidades, y otras más estrechas para el acabado o pulido. En algunos casos, en lugar de las paletas de preparación, se emplea un disco de allanar seguido de las paletas de acabado. El diámetro exterior de las paletas varía entre 90 y 112 cm, y su velocidad de giro oscila entre 0,8 y 2,7 Hz.
El alisado se realiza cuando el hormigón está lo suficientemente firme como para que el paso de una persona no deje huellas perceptibles, o mediante la «regla de la mano»: si al presionar la palma de la mano sobre el hormigón este no se adhiere, la superficie está lista para el fratasado. Si se ha utilizado un tratamiento de vacío, el fratasado se realiza de inmediato; de lo contrario, es necesario esperar de 3 a 4 horas después del paso de la regla vibrante.
Primero, se utiliza la máquina con las paletas anchas o de preparación en posición completamente horizontal, lo que permite expulsar el agua y el aire hacia la superficie y sellar los poros. Una vez finalizada esta fase, se deja que la superficie se endurezca nuevamente, y luego se pasa la máquina con las paletas estrechas o de acabado, ajustando su inclinación hasta lograr la superficie plana deseada.
El operario controla la máquina presionando la barra de mando para moverla hacia la derecha, la izquierda, hacia delante o hacia atrás. Si se realiza un refratasado, aproximadamente de 15 a 30 minutos después de terminar, se mejora aún más la resistencia al desgaste. Para aumentar la eficiencia, especialmente en grandes superficies como carreteras o pistas, se ha desarrollado una fratasadora con tres rotores que permite al operario trabajar sentado y alcanzar un rendimiento superior a los 1200 m² por hora con un solo mando. En edificación, este método puede eliminar la necesidad de una capa superior de igualación de mortero cuando se aplican parqués o moquetas.
Figura 2. Fratasadora para grandes superficies. https://www.becosan.com/es/fratasadora-de-hormigon/
Según su sistema de guiado, se pueden distinguir dos tipos de fratasadoras:
Fratasadora de hormigón doble: Esta fratasadora, operada por un trabajador sentado, está diseñada para cubrir superficies extensas, como las de naves industriales. Equipada con dos juegos de aspas, uno a cada lado, facilita un fratasado más rápido en proyectos de gran tamaño. Dentro de esta categoría, se pueden distinguir dos tipos:
Fratasadoras con aspas solapadas: En estas máquinas, las aspas no se cruzan, sino que se solapan ligeramente, ofreciendo una cobertura eficiente.
Fratasadoras con aspas cruzadas: En este modelo, las aspas se cruzan durante el funcionamiento, proporcionando una cobertura más uniforme.
Figura 3. Fratasadora doble. https://www.becosan.com/es/fratasadora-de-hormigon/
Fratasadora de hormigón guiada simple: Cuenta con un brazo o mango ajustable que permite al operario adaptar la máquina a la posición más cómoda. Esta fratasadora es ideal para trabajar en áreas pequeñas o cerca de obstáculos como pilares, puertas, paredes, columnas o muros, debido a su ligereza y maniobrabilidad, características que facilitan el acceso a espacios difíciles para las fratasadoras con conductor sentado. Dentro de las fratasadoras guiadas simples, se pueden distinguir dos tipos diferentes.
Fratasadoras «Mosquito»: Estas fratasadoras tienen un diámetro de trabajo de entre 60 y 70 cm.
Fratasadoras «helicóptero»: Estas fratasadoras cuentan con un diámetro de trabajo que oscila entre 90 cm y 120 cm.
Figura 4. Fratasadora «mosquito» de hormigón. https://www.becosan.com/es/fratasadora-de-hormigon/Figura 5. Fratasadora de hormigón «helicóptero». https://www.becosan.com/es/fratasadora-de-hormigon/
Además del tamaño de la superficie a tratar, es fundamental tener en cuenta los siguientes aspectos al elegir una fratasadora de hormigón:
Diámetro de las palas: La selección del diámetro de las palas depende del trabajo que se va a realizar. Para superficies pequeñas, un diámetro de pala entre 60 y 65 cm suele ser el más adecuado. En superficies grandes, el diámetro óptimo de las palas debe situarse entre los 90 y 95 cm, e incluso puede alcanzar los 120 o 125 cm.
Tipo de motor: Se prefieren las fratasadoras eléctricas cuando no es posible utilizar motores de combustión debido a requisitos específicos del entorno o del trabajo. Las de gasolina son más comunes debido a su mayor potencia y a la ventaja de no requerir cables, lo que facilita la tarea. También existen fratasadoras de gas y, en algunos casos, modelos automáticos.
Peso: Es un factor clave, especialmente en el caso de las fratasadoras simples. En primer lugar, el peso influye en el traslado de la máquina hasta el lugar de trabajo. Aunque se supone que las fratasadoras dobles son más complicadas de mover, existen diferencias de peso entre distintos modelos. En segundo lugar, el peso afecta a la maniobrabilidad de la máquina. Una fratasadora pesada es más difícil de mover durante el trabajo, lo que puede producir un fratasado menos eficiente. En cambio, una máquina ligera permitirá un manejo más ágil y facilitará la realización del trabajo de manera más rápida y eficaz.
Potencia: Una mayor potencia permite realizar trabajos de manera más eficiente y rápida. Por el contrario, si la potencia es insuficiente, la calidad del fratasado se verá comprometida.
El uso de una fratasadora conlleva varios riesgos, entre los cuales se incluyen:
Ruido y vibraciones generados por la máquina.
Dolores físicos o sobreesfuerzos debidos a la postura del operador.
Impactos o golpes involuntarios con partes de la maquinaria.
Medidas preventivas al utilizar una fratasadora de hormigón
Para mitigar estos riesgos, es esencial adoptar medidas preventivas, principalmente a través del uso adecuado de equipos de protección individual:
Cascos: Para protegerse del ruido excesivo.
Calzado con suelas antideslizantes: Para garantizar una buena estabilidad y prevenir resbalones.
Gafas de protección: Para proteger los ojos de partículas proyectadas.
Guantes: Para prevenir lesiones por contacto con objetos proyectados por las hélices.
Normas de uso y mantenimiento
Mantenimiento y limpieza: realice siempre las tareas de mantenimiento o limpieza con la maquinaria apagada.
Reparaciones: Si la máquina requiere reparación, contacte con personal autorizado y cualificado.
Preparación antes de uso: antes de encender la máquina, asegúrese de limpiar cualquier mancha o derrame de aceite o combustible.
Seguridad durante el funcionamiento: no toque las partes del motor mientras esté en funcionamiento.
Cables eléctricos: mantenga los cables eléctricos alejados de la zona de trabajo.
Uso responsable: nunca deje la máquina encendida sin supervisión.
Repostaje de combustible: reposte el combustible únicamente con el motor frío y apagado.
Almacenamiento: guarde la maquinaria en áreas alejadas de las zonas de paso y asegúrese de que esté cubierta.
Cumplimiento normativo: verifique que las fratasadoras cuenten con el marcado CE y cumplan con el Real Decreto 1215/1997.
Os dejo algunos vídeos:
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.
FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 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.
MONTERO, E. (2006). Puesta en obra del hormigón. Exigencias básicas. Consejo General de la Arquitectura Técnica de España, Madrid, 750 pp.
Figura 1. Hormigón proyectado por vía seca. https://es.scribd.com/document/362308363/Shotcrete
Durante muchos años, se utilizó la técnica de proyección en seco con acelerantes en polvo o líquidos, que ofrecía varias ventajas, pero también generaba una considerable cantidad de polvo. En los últimos años, se ha adoptado el método semihúmedo, en el cual se añade agua a unos 5 m antes de la boquilla de proyección. Este enfoque permite humedecer la mezcla de manera adecuada, lo que reduce el polvo y mejora la homogeneidad del mortero u hormigón proyectado.
Para la fabricación de hormigón proyectado por vía seca, se requiere una instalación que suministre aire y agua a presión, además del equipo de proyección. Estos equipos permiten mezclar en seco los áridos y el cemento, así como añadir agua para el fraguado en la boquilla de salida a través de un anillo perforado.
En el proceso de mezcla seca, se añade el agua necesaria en la boquilla de aplicación, y el material seco de cemento (cenizas, escorias, humo de sílice, etc.) y los áridos se entregan a través de la pistola. El proceso de mezcla húmeda emplea hormigón preparado, con exclusión de los aceleradores necesarios. Los ingredientes se suministran con camiones hormigoneras de hormigón, listos, como se hace con el hormigón normal. La dosificación de cemento oscila entre 300 y 375 kg/m³, con relaciones agua/cemento de alrededor de 0,40 y 0,56, con la limitación del tamaño máximo de árido, que generalmente es inferior a los 10 mm, en función del tamaño de la manguera y la boquilla empleadas.
Figura 2. Esquema gunitado vía seca. https://www.concretonline.com/images/pdf/hormigon/articulos/sika05.pdf
Durante la mezcla en seco, es fundamental controlar que la temperatura del cemento no sea elevada y que no contenga humedad, ya que esto podría provocar fraguados prematuros. Se recomienda utilizar cementos de fraguado rápido, con poca o ninguna adición. Los áridos deben estar limpios y tener una humedad adecuada, generalmente entre el 2 % y el 6 %. En algunos casos, será necesario humedecer los áridos previamente, pero es importante no excederse, ya que un exceso de humedad podría obstruir la boquilla durante la proyección. El tamaño máximo del árido dependerá del equipo de proyección utilizado, especialmente de las mangueras y la boquilla, y generalmente no debe superar los 12 mm, aunque en grandes espesores puede llegar hasta los 20 mm.
Figura 3. Esquema de gunitado por vía semihúmeda. https://www.concretonline.com/images/pdf/hormigon/articulos/sika05.pdf
En el método de proyección en seco, el operario comienza introduciendo solo aire comprimido en la manguera de distribución y, gradualmente, va añadiendo la mezcla en seco a la boquilla. Es fundamental que el operario mantenga un equilibrio adecuado entre el flujo de aire y el material para asegurar una aportación constante e ininterrumpida. Además, se debe regular la cantidad de agua en la boquilla para lograr la humedad adecuada. Al detener la operación, es necesario cortar tanto la alimentación de material como el suministro de agua.
En la técnica de proyección en seco, la habilidad del operario es crucial para asegurar un suministro constante y uniforme de material. Si no se mantiene un equilibrio adecuado entre la cantidad de aire y de agua, pueden producirse interrupciones en la proyección, atascos, variaciones en la velocidad de salida de la boquilla o un exceso de material rebotado. Estas interrupciones pueden provocar una falta o un exceso de agua en la mezcla, lo que requiere un ajuste rápido del suministro de agua por parte del operario. La mala calidad del hormigón resultante de estos problemas puede incluso obligar a retirar el material del paramento.
En el método de proyección en seco, se añade agua en la boquilla para conferir un leve brillo a la superficie final. El operario debe ajustar la cantidad de agua de inmediato según sea necesario. Un exceso de agua puede causar descuelgues y pérdidas de material, especialmente en trabajos en altura, donde se proyecta una gran cantidad de material en un área específica de una sola vez. Por otro lado, una cantidad insuficiente de agua da como resultado una superficie seca, oscura y sin brillo, lo que aumenta el rechazo del material, favorece la formación de bolsas de arena y eleva el riesgo de puntos débiles y estratificación del hormigón. Para un control efectivo del agua, la presión en la boquilla debe estar entre 100 y 200 kPa en comparación con la presión del aire. En el método de proyección en seco, las variaciones en el contenido de agua pueden afectar a la uniformidad de la resistencia del hormigón.
En la proyección por vía seca, la velocidad de aplicación depende de varios factores: el volumen y la presión del suministro de aire, el diámetro y la longitud de la manguera, el tipo de boquilla y las características de los áridos utilizados. Estas variables proporcionan una mayor flexibilidad y versatilidad en las operaciones. Como resultado, el operario puede ajustar con mayor precisión el flujo, la velocidad y el contenido de agua de la mezcla proyectada.
Os dejo algunos vídeos explicativos.
Referencias:
ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.
BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.
CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.
FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 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. (1998). 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.
Figura 1. Hormigón proyectado por vía húmeda. https://www.probacons.com/concreto-lanzado-de-mezcla-humeda/
El hormigón proyectado por vía húmeda (en inglés, wet spraying) es un tipo de hormigón de granulometría fina que se bombea y se mezcla con aire comprimido. Este aire comprimido impulsa el hormigón a una velocidad de salida aproximada de 12 m/s, lo que facilita su proyección. Las modernas máquinas de proyección de hormigón y los últimos avances en tecnología de aditivos han permitido alcanzar altos rendimientos en la proyección de hormigón por vía húmeda. Estos avances garantizan una formación mínima de polvo, reducen significativamente el rebote y no afectan a las resistencias a compresión requeridas. Sin embargo, en volúmenes pequeños de proyección, el método en vía húmeda puede incrementar el coste de la obra debido al precio de los equipos.
Existen dos sistemas de proyección por vía húmeda: el de flujo diluido (rotor) y el de flujo denso (pistón). En la actualidad, se prefiere el sistema de flujo denso. El sistema de flujo diluido es adecuado para rendimientos de entre 5 y 20 m³/h, mientras que el sistema de flujo denso es más apropiado para rendimientos de 5 a 25 m³/h. En el sistema de flujo denso, la mezcla de hormigón se transporta hidráulicamente mediante bombas de pistones, que utilizan movimientos rápidos de la válvula de salida o un movimiento compensado electrónicamente de los pistones para evitar discontinuidades en el chorro de salida del hormigón durante la proyección.
En la vía húmeda, si el hormigón se suministra desde la planta, es esencial utilizarlo en un plazo de menos de 45 minutos. Si no es posible cumplir con este plazo, se deben emplear retardadores compatibles con los acelerantes utilizados en la boquilla.
Figura 2. Esquema de gunitado por vía húmeda. https://es.scribd.com/document/362308363/Shotcrete
En el método de proyección en húmedo, el hormigón o mortero premezclado, con un asentamiento en cono de entre 4 y 8 cm, se carga en una tolva remezcladora de la máquina de proyección. La mezcla se transfiere luego a la boquilla, donde se le añade aire a presión para aumentar la velocidad de salida y convertirla en un aerosol. El operario regula el flujo de aire, mientras que la mezcladora controla el contenido de agua y la consistencia de la mezcla. Los tiempos de respuesta a las variaciones en los sistemas de control son más largos en comparación con el método en seco, lo que significa que el ajuste de la proyección no es tan instantáneo.
El volumen de aire necesario es relativamente bajo, de alrededor de 10 m³/min, para lograr un rendimiento de aproximadamente 12 m³/h. La incorporación de aire se realiza mediante una boquilla conectada a tres mangueras: una para el hormigón bombeado, otra para el aire comprimido y una tercera para el acelerante.
En el método de proyección en húmedo, las interrupciones en el suministro no afectan al contenido de agua de la mezcla y la dependencia del operario respecto a la bomba es menor. Sin embargo, el operario debe supervisar la humedad de la mezcla en la bomba para garantizar un suministro uniforme.
En el método de proyección en húmedo, el operario no puede ajustar el contenido de agua de la mezcla directamente en la boquilla. El asentamiento en cono de la mezcla debe estar entre 38 y 75 mm: valores inferiores a 38 mm pueden incrementar el rebote, mientras que valores superiores a 75 mm pueden causar descuelgues y desprendimientos.
En la vía húmeda, el contenido de agua de la mezcla viene determinado por el tipo de aplicación y las exigencias de trabajabilidad de la bomba.
Os dejo algunos vídeos explicativos:
Referencias:
ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.
BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.
CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.
FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 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. (1998). 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.
También se le conoce como transportador activado por aire o transportador neumático por gravedad. Este sistema consta de un conducto rectangular dividido en dos secciones: una superior, denominada «cámara sucia», y una inferior, llamada «cámara limpia». El material se introduce por la parte superior del conducto a través de un medio poroso, mientras que el aire a presión se introduce por la parte inferior, en la cámara limpia. El aire atraviesa el medio poroso y fluidifica el material, lo que permite que este se deslice de manera continua desde la entrada hasta la salida. Su uso para el transporte del cemento está bastante limitado.
Se inyecta aire a baja presión (aproximadamente 30 kPa), que circula por el fondo inferior, fluidificando el cemento en el fondo superior y permitiendo su transporte por gravedad, similar al de un fluido. Para su funcionamiento, se requiere una pendiente mínima del 15 %, lo que en muchos casos supone un desafío significativo en el diseño de la instalación y limita su uso.
Figura 2. Sistema de transporte de cemento mediante aerodeslizadores https://ingemolsa.com/proyectos-terminados/sistema_transporte_cemento_mediante_aerodeslizadores_planta_holcim_nobsa/
Entre sus ventajas destacan la ausencia de fallos mecánicos, comunes en los tornillos sinfín, debido a la falta de mecanismos en este sistema. Además, se utiliza como cierre en tolvas de cemento, en lugar de otros tipos de compuertas. Para operar, se requieren caudales de aire de 1 a 1,5 m³/min por metro cuadrado de placa porosa, logrando velocidades de transporte de 4 a 6 m/s. Este sistema es capaz de transportar entre 50 y 150 toneladas por hora con conductos de ancho que varían entre 100 y 250 mm, respectivamente.
Os dejo algunos vídeos explicativos:
Referencias:
ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.
BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.
CALAVERA, J.et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.
CORMON, P. (1979). Fabricación del hormigón. Editores Técnicos Asociados, Barcelona, 232 pp.
FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 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.
MONTERO, E. (2006). Puesta en obra del hormigón. Exigencias básicas. Consejo General de la Arquitectura Técnica de España, Madrid, 750 pp.
MORILLA, I. (1992). Plantas de fabricación de hormigón y grava-cemento. Monografías de maquinaria. Asociación Española de la Carretera, Madrid.
Figura 1. Tornillo sinfín que transporta cemento desde un silo al dosificador. https://es.excteng.com/cement-screw-conveyor/
El cemento se transporta habitualmente desde la boca de descarga del silo hasta la báscula mediante un tornillo de Arquímedes, cuya longitud varía en función de la distancia a cubrir. El proceso de llenado empieza y termina activando y deteniendo la rotación de este mecanismo.
El tornillo transportador consta de una espiral helicoidal metálica que gira dentro de un tubo, el cual puede ser circular o tener forma de U, pero está cerrado en la parte superior por una chapa atornillada que permite la inspección en caso de atascos. Este tornillo se monta sobre un eje sostenido por cojinetes en ambos extremos y su rotación se acciona con un motorreductor en baño de aceite ubicado en uno de los extremos del eje. Además, debe contar con una tapa de registro en la parte inferior.
La pendiente de suministro puede alcanzar hasta 45°, lo que requiere mayor potencia del motor eléctrico en comparación con el funcionamiento en horizontal y reduce el rendimiento del sistema.
Cuando la distancia a cubrir supera los 10 m, se pueden utilizar dos tornillos en serie, de modo que uno descargue en el otro. En este caso, ambos tornillos deben tener las mismas características o, alternativamente, el segundo tornillo puede tener una mayor capacidad para evitar atascos.
Figura 2. Partes de un tornillo sinfín
En condiciones de alta humedad, los tornillos pueden obstruirse debido al fraguado del cemento durante los periodos de inactividad. Para evitarlo, es necesario calentar los tornillos, ya sea utilizando fibra de vidrio o, de manera más sencilla, envolviéndolos con sacos de papel atados.
Cuando los tornillos se instalan en pendientes pronunciadas, es importante considerar las condiciones de transporte y agregar fluidificadores de cemento en el silo. Se ha demostrado que, al activar los fluidificadores, el cemento puede ascender por los tornillos en pendientes de hasta 30°, incluso sin que estos estén en funcionamiento.
El tornillo también puede cumplir una función de dosificación volumétrica. En este caso, se utiliza un temporizador para programar un tiempo específico de funcionamiento en segundos. Como se conoce el número de revoluciones del tornillo por segundo y la cantidad de kilogramos de cemento que transporta en cada vuelta, el sistema se detiene automáticamente al final del tiempo determinado, descargando la cantidad precisa de cemento en la amasadora.
Normalmente, el cemento se dosifica por peso y, en este caso, el tornillo cumple únicamente una función de transporte, moviéndolo desde el silo hasta la báscula. Una vez alcanzado el peso requerido, el tornillo sinfín se detiene automáticamente y se reactiva en el siguiente ciclo de dosificación.
Os dejo algunos vídeos explicativos:
Referencias:
ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.
BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.
CALAVERA, J.et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.
CORMON, P. (1979). Fabricación del hormigón. Editores Técnicos Asociados, Barcelona, 232 pp.
FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 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.
MONTERO, E. (2006). Puesta en obra del hormigón. Exigencias básicas. Consejo General de la Arquitectura Técnica de España, Madrid, 750 pp.
MORILLA, I. (1992). Plantas de fabricación de hormigón y grava-cemento. Monografías de maquinaria. Asociación Española de la Carretera, Madrid.
Figura 1. Presa ejecutada con RCC. https://vietnamconstruction.vn/en/roller-compacted-concrete-properties-advantages-applications/
Los hormigones compactados con rodillo (HCR) (RCC, en sus siglas en inglés) son mezclas de cemento, áridos y agua en la cantidad justa para permitir la consolidación de la masa mediante rodillos compactadores.
Estos hormigones tienen una relación agua/cemento suficientemente baja para alcanzar altas resistencias, lo que les permite soportar las cargas de los equipos de consolidación. Sin embargo, esta relación no es tan baja como para impedir que la pasta se distribuya entre los áridos durante el proceso de amasado y compactación, logrando así su unión.
Esto garantizaría una consolidación efectiva, lo cual es crucial para lograr una densidad, resistencia (la resistencia a la compresión puede superar los 60 MPa), uniformidad y textura superficial satisfactorias. El hormigón seco compactado se construye sin juntas, encofrados, acabados, refuerzos de acero ni pasadores. Estas características hacen que el hormigón seco compactado sea sencillo, rápido y económico. Su economía se debe en gran medida a los métodos de construcción de alta velocidad y gran volumen.
Uno de los inconvenientes del HCR es su sensibilidad a las variaciones en la humedad durante el proceso de compactación. Un exceso o un defecto de agua, así como una densidad insuficiente, puede reducir considerablemente la resistencia mecánica y afectar negativamente a la uniformidad de la superficie. Por otro lado, una falta de humedad puede provocar riesgos de segregación en la superficie del hormigón. Sin embargo, el HCR presenta un cambio de volumen potencial debido a la pérdida de humedad o retracción por secado significativamente menor en comparación con el hormigón convencional, gracias a su menor contenido de agua en la mezcla.
El HCR surgió como una alternativa para la construcción de presas, con sus primeros antecedentes en la reparación de estructuras a finales de la década de 1970. Esta técnica respondió a los problemas de fisuración del hormigón tradicional causados por las elevadas temperaturas generadas durante la hidratación del cemento. Posteriormente, el método se perfeccionó para su aplicación en presas de gravedad, siendo la primera experiencia concreta la construcción de la presa de Willow Creek en 1982, en Oregón (Estados Unidos). Desde entonces, su uso se ha expandido rápidamente a nivel mundial. El HCR también se desarrolló como una solución económica para pavimentos, capaz de soportar grandes volúmenes de cargas pesadas y de resistir el daño provocado por ciclos de congelación y descongelación. El pavimento compactado con rodillo tiene la ventaja de que se puede abrir al tráfico al día siguiente y tiene un aspecto parecido al asfalto.
Lo que distingue a los HCR de los hormigones tradicionales es su mayor sequedad, lo que permite su colocación en obra con los equipos utilizados en la construcción de terraplenes y presas de materiales sueltos (Figura 2). A pesar de esta diferencia, una vez endurecidos, sus características son muy similares a las de los hormigones convencionales.
Figura 2. Colocación del hormigón HCR. https://hormigonaldia.ich.cl/novedades-tecnologicas/hormigon-compactado-con-rodillo-hcr-solucion-rapida-persistente-y-a-bajo-costo/
En los últimos tiempos, este tipo de hormigones ha despertado un creciente interés en obras en las que se realiza la colocación en capas delgadas, como en presas y pavimentos, en los que la superficie predomina sobre el espesor. Su estructura es similar a la de las gravas-cemento, aunque, debido a su mayor contenido de conglomerante y a las mayores resistencias que alcanzan, se asemejan más a los hormigones convencionales.
Las mezclas de estos hormigones deben tener una dosificación precisa de pasta, ya que un exceso puede causar un efecto «colchón», generando ondas en la capa que se está compactando frente al rodillo, especialmente si debajo ya hay capas compactadas. Por el contrario, una cantidad insuficiente de pasta provoca que los áridos se contacten entre sí y se trituren bajo la presión del rodillo.
Actualmente, se está avanzando en el desarrollo de plantas de dosificación y amasado específicamente diseñadas para la fabricación de hormigón seco compactado (HCR). Estas plantas utilizan tanto centrales clásicas discontinuas como sistemas de amasado continuo. La dosificación del HCR puede realizarse de varias maneras: mediante dosificación convencional por peso, dosificación continua por peso con cintas pesadoras o dosificación volumétrica continua, utilizando alimentadores de paletas o de banda estriada.
Si bien cada método de transporte tiene sus ventajas, cualquiera que sea el método utilizado, los equipos deben diseñarse para minimizar la segregación, que puede ser un problema, particularmente con mezclas menos trabajables con árido de tamaño máximo grande. Los camiones hormigonera son adecuados incluso para áridos de hasta 76 mm de tamaño máximo. Sin embargo, los camiones de cajón basculante no son recomendables para áridos mayores de 40 mm, ya que pueden surgir problemas de segregación.
En la construcción de presas, es esencial garantizar un suministro elevado de hormigón. Un rodillo vibrante de 4,5 m de ancho puede compactar hasta 260 m³ de hormigón en cuatro pasadas, a una velocidad de 3,75 km/h, con un espesor de 25 cm. Esto requiere el uso de centrales de gran capacidad y, en muchos casos, de amasado continuo para mantener el ritmo de trabajo.
Cuando las plantas de amasado están cerca de los lugares de colocación, se pueden utilizar cintas transportadoras, vagonetas, dúmperes, cubas y otros medios. En todo momento, el hormigón debe protegerse del viento y de la lluvia durante el transporte. Además, se recomienda limpiar los neumáticos de los dúmperes para evitar la entrada de terrones de arcilla y otros materiales contaminantes.
Entre la fabricación y la colocación del hormigón no debe transcurrir más de 45 minutos. Este tiempo puede variar en función del tipo de conglomerante utilizado y de la temperatura ambiente. La colocación de estos hormigones se realiza con los mismos equipos que en los movimientos de tierra, como buldóceres, camiones, motoniveladoras y palas mecánicas.
La compactación se lleva a cabo con rodillos autopropulsados, generalmente vibrantes. La selección de los rodillos debe basarse en su peso, maniobrabilidad, tamaño del cilindro y características de la vibración, como su amplitud y frecuencia. Los rodillos muy pesados, de 4 a 5 toneladas, no pueden acercarse a los encofrados ni a otros obstáculos; por lo tanto, los 25 cm más cercanos a estos se compactan con rodillos más ligeros.
El número de pasadas necesario para lograr una consolidación completa del hormigón varía en función de las características de la mezcla y el espesor de las capas que se van a compactar. El espesor habitual para la compactación es de 20 a 30 cm. Sin embargo, siempre es necesario realizar ensayos previos en tramos de prueba para determinar el número de pasadas necesario para alcanzar el peso específico deseado del hormigón.
La energía suministrada por los rodillos es tan alta que, incluso con mezclas secas bien dosificadas, puede aparecer humedad en la superficie de las capas después del paso de estos rodillos. Esta humedad tiende a evaporarse rápidamente antes de que comience el fraguado. El grado de compactación en obra se determina comparando el peso específico del hormigón colocado con el de la misma mezcla en el laboratorio. Los equipos portátiles para medir el peso específico son rápidos y muy adecuados para este tipo de trabajos.
La reducida humedad del hormigón compactado obliga a curarlo de forma eficaz. El curado de estos hormigones se realiza de la misma manera que con los hormigones tradicionales, manteniéndolos húmedos durante 7 días. Los productos filmógenos de curado no se utilizan en presas porque dificultarían la unión entre las capas de hormigón.
El revestimiento aguas arriba de las presas generalmente se realiza con hormigón convencional, utilizando encofrados o paneles prefabricados, con o sin membrana impermeabilizante. El revestimiento aguas abajo se lleva a cabo con paneles rigidizadores o con hormigón convencional colocado en encofrado, dejando un sobreancho que sirve como hormigón de sacrificio.
A continuación, os dejo algunos vídeos que espero que os resulten de interés.
También os dejo un documento sobre presas de hormigón compactado con rodillo.
ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.
BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.
CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.
FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 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.
El amasado del hormigón tiene como objetivo recubrir los áridos con una capa de pasta de cemento y mezclar todos los componentes hasta obtener una masa uniforme. Este proceso se realiza en mezcladoras u hormigoneras. Es fundamental que la mezcla mantenga su uniformidad durante las operaciones de descarga, lo cual depende de la cohesión de la mezcla y del diseño de la hormigonera.
Este proceso puede llevarse a cabo utilizando amasadoras fijas o móviles, mediante uno de los siguientes procedimientos: completamente en una amasadora fija, comenzando y terminando en una amasadora fija o móvil, o iniciado en una amasadora fija y terminado en una móvil antes del transporte. Todas las amasadoras cuentan con componentes comunes, como una cuba, paletas y un cargador. El amasado se realiza según dos técnicas principales:
Mediante la elevación de los áridos y su caída libre, como en el caso de las hormigoneras y las mezcladoras de eje horizontal.
A través del empuje de los elementos con ayuda de paletas sobre el fondo horizontal de un cilindro, como en el caso del amasado forzado con mezcladoras de eje vertical.
Las hormigoneras se clasifican en tres tipos: basculantes o de eje inclinado, de eje horizontal y de eje vertical, consideradas tradicionales. Actualmente, para la producción de hormigón a gran escala se utilizan hormigoneras de doble tambor y amasadoras de ejes gemelos con paletas.
Un buen amasado es fundamental para garantizar la homogeneidad del hormigón, lo que influye directamente en la adecuada hidratación del cemento. Este proceso no solo implica la técnica de amasado, sino también factores como el tiempo de amasado y el tipo de máquina utilizada. En este contexto, numerosos parámetros influyen en un buen amasado (Tiktin, 1994):
Tipo de amasadora o mezcladora
Velocidad y duración del amasado
Capacidad de amasado
Número de amasadas por hora
Orden de carga de los componentes
Dosificación de agua mínima
La velocidad del amasado debe mantenerse por debajo de la velocidad crítica, definida como aquella en la que los materiales comienzan a centrifugarse. Si tomamos el diámetro de la cuba como parámetro, la velocidad crítica de amasado en r.p.m. se puede demostrar fácilmente con la fórmula n = 42√D. Además, el tiempo de amasado no debe ser demasiado corto, ya que los materiales no se mezclarían adecuadamente, ni demasiado largo, para evitar fenómenos de segregación, especialmente en hormigones secos o con áridos de gran tamaño.
El número de amasadas por hora depende de varios factores, como la duración del ciclo de trabajo de la instalación, los medios disponibles para la dosificación y alimentación de los componentes, y el sistema de transporte del hormigón. Generalmente, este número oscila entre 10 y 60 amasadas por hora. Como orientación pueden tomarse los siguientes datos de la Tabla 1.
Tabla 1. Número de amasadas/hora para distintos tipos de hormigoneras
TIPOS
N.º amasadas/hora
Hormigoneras de cuba basculante, sin skip o cargador
10/15
Hormigoneras de cuba basculante con skip
15/20
Hormigoneras de tambor reversible con skip
20/30
Mezcladora con skip
30/40
Mezcladora sin skip, abastecida por torre
45/60
Es importante distinguir entre la capacidad de hormigón fresco y la capacidad necesaria de áridos, cuya relación es aproximadamente 0,70. Esta diferencia se debe a que, al introducir los materiales en el tambor en rotación, se llenan los huecos y se reduce el volumen.
La relación entre el volumen de los componentes antes del amasado y el volumen del hormigón fresco es aproximadamente 1,50. Los fabricantes de maquinaria suelen indicar dos valores: por ejemplo, una amasadora 750/500 puede recibir 750 litros de mezcla de áridos, cemento y agua, y suministrar 500 litros de hormigón fresco.
Además, es importante considerar que el hormigón colocado en estructura es un hormigón compacto que representa aproximadamente el 90 % del volumen del hormigón fresco.
Las hormigoneras tradicionales se caracterizan por tres capacidades principales: la capacidad total de su cuba (Vt), la capacidad máxima de carga de los componentes, excluyendo el agua (Vc), y la capacidad máxima de producción de hormigón fresco (Vf). Las relaciones entre Vc y Vt, así como entre Vf y Vt, suelen ser las indicadas en la Tabla 2.
Tabla 2. Relación de volúmenes en función del tipo de hormigonera (Fernández-Cánovas, 2007)
Relación de volúmenes
Tipo de hormigonera
Eje basculante
Eje horizontal
Eje vertical
Vc / Vt
0,7
0,4
0,6 a 0,7
Vf / Vt
0,5
0,3
0,4 a 0,5
El orden de llenado de las hormigoneras varía en función de su tipo, aunque en las instalaciones automatizadas dicha carga es prácticamente simultánea. Siempre es recomendable comenzar introduciendo una parte del agua de amasado, seguida inmediatamente por los componentes sólidos, si fuera posible de manera simultánea con el resto del agua. Cuando se utilizan aditivos plastificantes o superplastificantes, estos deben añadirse al final de la carga, después de que la hormigonera haya girado varias veces para iniciar el amasado. En algunas mezclas secas, es beneficioso humedecer primero el árido grueso con una parte del agua y luego añadir el resto de los componentes.
Si las hormigoneras se alimentan de silos y se quiere mejorar la resistencia a flexotracción del hormigón, es conveniente introducir primero los áridos gruesos, seguidos de una parte de cemento y de agua. A continuación, se hace girar esta mezcla unas cuantas veces para que la pasta envuelva los áridos y, después, se añade la arena y el resto de cemento y agua. De esta forma, se consigue mejorar mucho la adherencia entre los componentes.
Es imprescindible respetar los tiempos mínimos de amasado para evitar la falta de homogeneidad en las masas parcialmente mezcladas. Estos tiempos dependen en gran medida de la velocidad de giro de las hormigoneras, es decir, de la raíz cuadrada del diámetro de la cuba. Se ha observado que, en hormigoneras tradicionales, tiempos de amasado inferiores a 90 segundos producen hormigones con una notable falta de homogeneidad, evidenciada por los coeficientes de variación obtenidos en ensayos de compresión. Por encima de un minuto y medio, los hormigones son uniformes y no muestran mejoras significativas. Es durante el primer minuto y cuarto cuando los componentes del hormigón se mezclan adecuadamente.
Figura 2. Influencia del tiempo de amasado en la homogeneidad del hormigón (Fernández-Cánovas, 2007)
El tiempo de amasado varía en función de la hormigonera utilizada, su volumen, la composición granulométrica de los áridos y la cantidad de agua en la mezcla. Se recomienda un tiempo mínimo de amasado de un minuto y cuarto, más quince segundos adicionales por cada fracción de 400 litros de exceso sobre los 750 litros de capacidad máxima de hormigón fresco de la hormigonera. Con experiencia, es posible determinar visualmente si la masa de hormigón está suficientemente amasada. Los hormigones con áridos gruesos se mezclan más rápido que aquellos con áridos finos, y los hormigones muy secos requieren más tiempo de amasado que los más fluidos. La dosificación mínima de agua determina el tipo de máquina que se debe utilizar. Si se busca alcanzar relaciones agua/cemento inferiores a 0,60, no se pueden utilizar hormigoneras y es necesario recurrir a mezcladoras.
A continuación, os dejo lo expresado en el artículo 51.2.4 sobre equipos de amasado del Código Estructural.
51.2.4 Equipos de amasado.
Los equipos pueden estar constituidos por amasadoras fijas o móviles capaces de mezclar los componentes del hormigón de modo que se obtenga una mezcla homogénea y completamente amasada, capaz de satisfacer los dos requisitos del grupo A y al menos dos de los del grupo B, de la tabla 51.2.4.
Estos equipos se examinarán con la frecuencia necesaria para detectar la presencia de residuos de hormigón o mortero endurecido, así como desperfectos o desgastes en las paletas o en su superficie interior, procediéndose, a comprobar anualmente el cumplimiento de los requisitos de la tabla 51.2.4, salvo que exista una reglamentación específica que marque una frecuencia mayor.
Las amasadoras, tanto fijas como móviles, deberán ostentar, en un lugar destacado, una placa metálica en la que se especifique: — para las fijas, la velocidad de amasado y la capacidad máxima del tambor, en términos de volumen de hormigón amasado; — para las móviles, el volumen total del tambor, su capacidad máxima en términos de volumen de hormigón amasado, y las velocidades máxima y mínima de rotación.
Referencias:
ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.
BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.
CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.
FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 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.
