Fabricación de hormigones

El objetivo del diseño y fabricación del hormigón es obtener una mezcla que posea un mínimo de determinadas propiedades, tanto en estado fresco como en estado endurecido, al menor costo de producción posible. Es muy importante conseguir la mezcla óptima con las proporciones precisas de áridos de distintos tamaños, cemento y agua. Sin embargo, no existe una mezcla óptima que sirva para todos los casos. Para establecer la dosificación adecuada en cada caso, se deben tener en cuenta la resistencia mecánica, los factores asociados a la fabricación y la puesta en obra, así como el tipo de ambiente al que estará sometido.

Las materias primas, tras someterse a los controles de calidad pertinentes, se almacenan en silos y tolvas especialmente diseñados. La dosificación de estas materias primas se realiza automáticamente. La unidad central transmite las órdenes a los sistemas de pesaje, que dosifican el material en las proporciones adecuadas según su aplicación. Esto permite garantizar la homogeneidad entre los distintos pedidos de hormigón suministrados. Una vez determinada la dosificación más adecuada, en la planta de hormigón hay que medir los componentes: el agua en volumen, mientras que el cemento y los áridos se miden en peso.

El amasado del hormigón puede realizarse con amasadoras fijas o móviles. Este amasado se podrá realizar de alguna de las siguientes maneras: totalmente en amasadora fija, iniciado en amasadora fija y terminado en amasadora móvil o bien iniciado en amasadora fija y terminado en amasadora móvil antes de su transporte.

El proceso de fabricación de hormigón en una central puede ser de dos tipos:

  • Fabricación en amasadora. En esta modalidad, las materias primas que constituyen el hormigón se pesan en seco en básculas y se introducen en la amasadora, donde se mezclan con el agua y se homogeneiza la pasta. A continuación, se vierte en el camión hormigonera que se encargará de transportarlo hasta la obra.
  • Dosificación en planta y mezcla en camión hormigonera. En este caso, las materias primas se pesan y se vierten directamente en la cuba del camión hormigonera, que mezcla los componentes, homogeneiza la masa y la transporta hasta la obra.

Según el proceso empleado, las materias primas se introducen en la amasadora o en el camión hormigonera y se mezclan y homogeneizan mediante el movimiento giratorio de las aspas de la amasadora o de la cuba del camión. El mezclado debe realizarse de manera que se garantice la homogeneidad del hormigón. Se recomienda el uso de hormigoneras para obras pequeñas y la solicitud a una planta de fabricación de hormigón para obras medianas y grandes. Si se realiza manualmente, hay que extremar las precauciones durante su elaboración. El agua debe dosificarse por volumen y el cemento y los áridos por peso. Para el transporte hasta el lugar de empleo se emplean medios que no alteren la calidad del material ni experimenten una variación sensible en sus características recién amasadas. El tiempo transcurrido desde el amasado no debe superar la hora y media.

Para aclarar algunos de estos aspectos, os dejo un vídeo del profesor Antonio Garrido sobre la fabricación de hormigón. Ha sido realizado por el servicio Polimedia de la Universidad Politécnica de Cartagena. Espero que os guste.

Os dejo también otros vídeos sobre el tema:

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.

Curso:

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

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Mezcladora planetaria a contracorriente

Si se quiere obtener un hormigón de gran calidad, por ejemplo, en una planta de prefabricados, lo más adecuado es contar con una mezcladora planetaria de eje vertical a contracorriente. Se trata de unas mezcladoras forzadas de eje vertical en las que la cuba no es fija, sino que presenta un movimiento de rotación contrario al del sistema planetario. Las paletas giran alrededor de su propio eje y del eje de la máquina. El bastidor es una estructura robusta de acero soldado. Las placas del fondo, las palas de mezclado y el rascador son piezas intercambiables debido al desgaste. Las paletas rascan la parte inferior de la cuba e impiden la formación de costras que ocurre en otros tipos de máquinas. La cubierta de la mezcladora cuenta con dos compuertas de servicio y una puerta de servicio lateral para facilitar la limpieza y el mantenimiento. Estas mezcladoras suministran hormigón muy homogéneo, pero, al contar con más mecanismos y un mayor peso que otras, su precio también es más alto.

Referencias:

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. 189 pp.

Curso:

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

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Automatic design of concrete vaults using iterated local search and extreme value estimation

La optimización de estructuras reales de hormigón armado constituye un campo de gran interés no solo en la investigación, sino también en su aplicación en obra. Os paso un artículo reciente que explica una forma de optimizar las bóvedas de hormigón empleadas habitualmente en pasos inferiores, como falsos túneles. Los ahorros que se pueden conseguir, en este caso, han sido de un 7% respecto a un diseño tradicional. En el caso de obras lineales de gran longitud, los ahorros pueden ser nada despreciables. La revista Latin American Journal of Solids and Structures es de acceso abierto, por lo que podéis descargar este y otros artículos de interés.

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