El profesor Nick Buenfeld, del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental del Imperial College nos explica los fundamentos básicos del hormigón como material. Podéis poner subtítulos en inglés si os resulta necesario. Espero que os gusten esta serie de vídeos explicativos.
La perforación realizada en una voladura, consiste en la operación de llevar a cabo varias penetraciones cilíndricas en la superficie del macizo a volar, llamadas barrenos que tendrán una distribución y un ángulo de inclinación diseñados con el fin de producir el arranque, fragmentación y desplazamiento de parte del macizo rocoso. Estos barrenos alojarán las cargas explosivas que se detonarán con una secuencia de disparo diseñada para obtener un tamaño de piedra medio o fragmentación óptimos con mínimas proyecciones y vibraciones.
La correcta ejecución de los barrenos, sea cual sea el sistema de perforación empleado, se caracteriza fundamentalmente por los siguientes factores:
El diámetro del taladro necesario en una voladura constituye un factor clave a la hora de obtener el coste económico más favorable en el conjunto de operaciones de arranque de la roca. Se determina este valor en función de los equipos de perforación disponibles y de los explosivos a utilizar. Este parámetro se debe combinar con un esquema geométrico de los barrenos que permita una fragmentación adecuada del material para su carga, transporte y posible trituración.
Por tanto el diámetro de perforación idóneo depende de los siguientes factores:
La longitud del barreno se encuentra directamente relacionada con el diseño previsto para la excavación, ya sea a cielo abierto o subterránea. A mayor profundidad de barreno, mayor tamaño del equipo de perforación (perforadora, carro, compresor y barras). Además, hay que tener en cuenta que cuando las longitudes del barreno son muy grandes, pueden presentarse problemas de desviación de los barrenos que afectarán a la fragmentación de la roca y que aumentarán el riesgo de generar fuertes vibraciones, proyecciones y sobreexcavaciones.
Que los barrenos se encuentren correctamente alineados y rectos es una condición necesaria para que la voladura se desarrolle según lo previsto. Para ello se debe minimizar la desviación de los taladros utilizando barras de perforación rígidas. Además, son necesarios otros factores básicos: la precisión del emboquillado, la fuerza de avance, la compatibilidad entre la barra y la boca y los diversos dispositivos de guía. Como se ha visto en el punto anterior, la desviación aumenta con la longitud de la perforación.
Los factores que causan las desviaciones de los barrenos se pueden clasificar en los siguientes:
Las paredes de la perforación deben permanecer sin derrumbes ni desprendimientos locales hasta que se produzca la operación de carga del explosivo. La estabilidad dependerá de la geología de la roca y de la existencia de agua en el macizo. Si se seleccionan correctamente los útiles de perforación, se podrá garantizar una mejora de la estabilización de los barrenos.
A continuación os paso un Polimedia donde se explican estos conceptos.
Referencias:
El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón.
Las fases para su fabricación son las siguientes:
Sin embargo, para entender mejor este proceso, dejo unos cuantos vídeos explicativos que espero resulten de vuestro interés.
Los trituradores de cono pueden considerarse una modificación de una trituradora giratoria, presentan un esquema similar de funcionamiento, si bien se utilizan solo para la trituración secundaria o terciaria.
Los conos secundarios dan unas granulometrías entre 150 y 40 mm, empleándose como primarios en graveras y secundarios en canteras. Los conos terciarios dan granulometrías entre 40 y 10-12 mm, siendo los gravilladores por excelencia y dando productos con coeficientes de forma excelentes. Los trituradores de cono ultrafinos se usan cuando se necesitan grandes cantidades de arena o finos y sus granulometrías suelen estar entre los 20 y 5 mm. Estas máquinas permiten unas buenas relaciones de reducción, de 6 a 8 en la trituración secundaria clásica y de 2 a 3 en las moliendas gruesas, con una forma de grano adecuada, muchas veces en cuanto a su forma no lajosa.
Con el fin de asegurar el control sobre el tamaño del producto producido, estos trituradores se caracterizan porque presentan una sección paralela entre los revestimientos de trituración a la salida de la descarga. Los revestimientos de las partes internas están fabricados en acero al manganeso, de gran resistencia al desgaste y alta tenacidad.
Dependiendo de cómo se encuentre el eje con el cono, estas trituradoras pueden ser suspendidas o apoyadas:
El triturador Symons es el más habitual, fabricándose bajo dos modelos: el estándar utilizado en la trituración secundaria normal, y el de cabeza corta, empleado en la trituración o molienda terciaria o fina. La diferencia entre ambos estriba en la forma de las cámaras de trituración. En estas máquinas, la relación de reducción es de una media de 8/1, pero se puede llegar a 10/1. Su velocidad de rotación alcanza los 250 r.p.m. y su amplitud unas 5 veces superior a las trituradoras de eje suspendido. El problema es que es muy sensible a los materiales húmedos y cargados de finos.
Os dejo algunos vídeos donde se puede ver claramente cómo trabajan estas trituradoras. Espero que os gusten.
https://www.youtube.com/watch?v=4eDxhBSRDwE&list=PL8F1E16732010F9CB
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Referencias:
FUEYO, L. (1999). Equipos de trituración, molienda y clasificación: tecnología, diseño y aplicación. Editorial Rocas y Minerales. 1ª edición. Fueyo Editores. Madrid, 371 pp. ISBN: 84-923128-2-3.
LÓPEZ JIMENO, C. (1998). Manual de áridos. 3ª edición. Ed. Carlos López Jimeno. Madrid, 607 pp. ISBN: 84-605-1266-5.
MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V. (2005). Temas de procedimientos de construcción. Extracción y tratamiento de áridos. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2005.165. Valencia.
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.
Se denomina árido al material granulado que se utiliza principalmente como materia prima en la construcción. El árido se diferencia de otros materiales por su estabilidad química y su resistencia mecánica y se caracteriza por su tamaño. Según su origen, el árido puede ser natural, artificial o reciclado.
Si queréis ampliar información al respecto, os dejo el siguiente post sobre producción de áridos. También os aconsejo visitar la página web de la Asociación Nacional de Empresarios Fabricantes de Áridos (ANEFA) para obtener información adicional.
Veamos un vídeo de Canal Sur 2 en el que nos explican qué son los áridos, para qué sirven y su importancia para la economía andaluza.
También podemos ver el siguiente vídeo, producido por ANEFA y Holcim, grabado en la gravera El Puente. En él se explica, de manera humorística, el proceso de extracción de los áridos, sus usos y la restauración del medio ambiente. Espero que os guste.
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Cuando como profesor te planteas poner un examen a tus alumnos siempre te preguntas si el nivel de la asignatura va mejorando con el tiempo. Por eso resulta agradable recordar con nostalgia aquellos exámenes que hacíamos en la Escuela de Ingenieros de Caminos de Valencia. En este caso, no me resisto a poner el examen que tuve que hacer yo como alumno en el año 1986 en la asignatura de Procedimientos de Construcción. El profesor que teníamos era D. Hermelando Corbí Abad, de entrañable recuerdo. He tenido que volver a mecanografiarlo puesto que el original es una vieja fotocopia a la que me temo le quedan pocos años de vida. El nivel creo que, en este caso, se mantiene. Nuestros alumnos siguen haciendo este tipo de problemas en sus exámenes. ¿Sería capaz de hacerlo cualquiera de los profesionales actuales? Espero que os guste.
Las trituradoras de mandíbulas están diseñadas para superar las necesidades de trituración primaria de los clientes de los sectores de canteras, minería y reciclaje. Se aplica principalmente en la trituración gruesa y media de las materias de resistencia a compresión no mayor a 320MPa, caracterizada por alta relación de reducción, alta producción, granulosidad homogénea, estructura sencilla, funcionamiento fiable, mantenimiento fácil, coste de operación económico, etc.
Constan de una cámara, llamada «de machaqueo» de forma prismática. Sus caras superior (por donde entra el material) en inferior (por donde sale triturado) son abiertas. De las otras caras, dos forman mandíbulas dispuestas en «V»: una fija y otra oscilante por biela excéntrica y placas de articulación. El retroceso de la mandíbula móvil se debe a un vástago con muelle. Las mandíbulas se protegen piezas de acero al manganeso para evitar un desgaste prematuro.
La rotura fundamental es por compresión. El retroceso de la mandíbula permite a los fragmentos descender hasta la parte más estrecha. Se obtiene un material lajoso y con tendencia a ser un material uniforme con pocos finos (mal graduadas). Normalmente no se admiten bloque que sean superiores a 0,75 veces el tamaño de la boca.
No se aconsejable la trituración de material pegajoso, pues atascaría el aparato y disminuiría la producción. El número de compresiones por minuto habitualmente oscila entre 150 y 300, aunque pueden ampliarse este rango de 50 a 750. La razón de reducción alcanzada está entre 4 y 8.
Si disminuimos la salida, conseguimos un tamaño menor del producto resultante, aumentamos los finos y la energía necesaria, mejoramos la forma del producto, pero reducimos la producción. Ésta producción depende, entre otros factores, del tipo de alimentación (la clase de material, la distribución del tamaño, sus características de fractura o su contenido de humedad), del tipo de operación (disposición de la alimentación) y del reglaje de descarga.
Se pueden clasificar las machacadoras de mandíbulas en doble efecto (también llamadas tipo «Blake» o de doble articulación) y las de simple efecto (tipo «Dalton» o de articulación única).
Se trata de una mandíbula móvil accionada por un balancín articulado en su parte superior. Son un 20-30% más pesadas que las de simple efecto, más caras y de menor producción. No presenta movimientos de deslizamiento entre mandíbulas (como en simple efecto). Por ello sólo son usadas con material extraduro o muy abrasivo, nunca con materiales plásticos.
Trituradora de mandibula de simple efecto o tipo «Dalton» difiere de la anterior en que la mandíbula móvil va montada directamente sobre un balancín que está suspendido en la parte superior por el eje, excéntricamente y el movimiento está dado por el motor. La mandíbula simple hace de «biela» en un movimiento elíptico.
Tritura por compresión (parte superior) y por fricción (parte inferior). Son más utilizadas por su mayor producción, menor precio y menor apelmazamiento en la cámara. No es adecuada para materiales abrasivos. Da un producto triturado más fino.
Os paso a continuación varios vídeos explicativos que espero que os sean de interés.
Referencias:
FUEYO, L. (1999). Equipos de trituración, molienda y clasificación: tecnología, diseño y aplicación. Editorial Rocas y Minerales. 1ª edición. Fueyo Editores. Madrid, 371 pp. ISBN: 84-923128-2-3.
LÓPEZ JIMENO, C. (1998). Manual de áridos. 3ª edición. Ed. Carlos López Jimeno. Madrid, 607 pp. ISBN: 84-605-1266-5.
MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V. (2005). Temas de procedimientos de construcción. Extracción y tratamiento de áridos. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2005.165. Valencia.
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.
Los áridos son materiales indispensables para el sector de la construcción. La producción de áridos consiste básicamente en triturar y clasificar piedras según su tamaño. Sin embargo, en la práctica, el proceso es mucho más complejo, pues se deben obtener áridos homogéneos y de tamaños normalizados.
El proceso de tratamiento de los áridos permite obtener productos terminados aptos para el consumo. Se trata de un proceso muy automatizado y tecnológicamente complejo. Sin embargo, en cuanto a su principio básico, puede decirse que es sencillo, pues consiste en triturar el todo-uno procedente de la explotación para obtener tamaños menores y clasificarlos con el fin de almacenar por separado cada granulometría. En algunos casos, es necesario lavar el material para mejorar sus propiedades.
De forma sintética, el proceso de producción de áridos pasa normalmente por una serie de etapas características:
Como toda actividad extractiva, la producción de áridos está condicionada por factores geológico-mineros en el marco territorial. En el caso de los áridos, además, su explotación, no admite, en términos generales, grandes distancias a los centros de consumo (el precio de transporte se duplica cada 50 kilómetros) lo que implica que con frecuencia las explotaciones de áridos se encuentren próximas a áreas con alta densidad de población, aunque ubicadas en zonas rurales de escasa densidad.
Os aconsejo que visitéis la página web de la Asociación Nacional de Empresarios Fabricantes de Áridos (ANEFA) para obtener información adicional.
A continuación, os paso un par de vídeos sobre la producción de áridos que espero os gusten.
Referencias:
MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V. (2005). Temas de procedimientos de construcción. Extracción y tratamiento de áridos. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2005.165. Valencia, 74 pp.
VÁZQUEZ GARCÍA, A. (1998). Plantas fijas para el tratamiento de áridos, en LÓPEZ JIMENO (ed.): Manual de áridos. Prospección, explotación y aplicaciones. 3ª edición, E.T.S. de Ingenieros de Minas de Madrid, pp. 313-331.
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
La trituradora de impacto es una máquina que aprovecha la energía de un impacto o golpe para romper el material. En general, estas máquinas proporcionan curvas mejor graduadas que las de las machacadoras de mandíbulas, así como un buen factor de forma. No son adecuadas para material abrasivo, salvo que este sea muy blando, ni para materiales duros, salvo que tengan una textura estratificada.
Existen dos tipos fundamentales de machacadoras de impacto: las de barras de choque y las de martillo. En las primeras, el elemento percutor son barras alargadas, fijas y paralelas al rotor, de sección rectangular. En las segundas, el elemento de percusión es una colección de martillos dispuestos a lo largo de varios ejes en la periferia del rotor.
Aunque son varios los modelos existentes, básicamente estas trituradoras constan de una carcasa más o menos cúbica y una cámara de trituración, que se ve cruzada por un eje que se apoya en rodamientos en dos caras laterales opuestas. Alrededor del eje se encuentra el rotor, donde se alojan los elementos de percusión, que golpean y lanzan el material dentro de la cámara de impacto contra las placas de choque, situadas en la cara superior y frontal.
La boca de entrada se sitúa en la parte superior, en un lateral, a unos 45° respecto de la vertical, y la boca de salida se encuentra en la parte inferior. Las placas de choque, de acero al manganeso, se desgastan de forma desigual, por lo que se diseñan simétricas para invertirlas y aprovecharlas mejor. Suelen ser dentadas para facilitar la fractura del material.
Suelen abrirse las máquinas a un plano horizontal, a la altura de los soportes de los rodamientos del eje. En los laterales de la carcasa se sitúan puertas de registro para la inspección y el mantenimiento.
La trituradora de martillo permite un mayor número de impactos por unidad de tiempo sobre la piedra que en el triturador de barras, ya que al haber varios martillos en línea, cada uno de ellos puede golpear independientemente la misma piedra en la misma revolución. Estos martillos giran libremente sobre su eje incrustado en el rotor. El esfuerzo de percusión se limita por la velocidad del rotor y la masa del martillo. Se caracterizan por una capacidad de reducción muy alta, entre 20 y 30.
Os paso a continuación varios vídeos explicativos de estas máquinas. Espero que os gusten.
Referencias:
MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V. (2005). Temas de procedimientos de construcción. Extracción y tratamiento de áridos. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2005.165.
YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3
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