semana 09
PROCESO
DE ELABORACIÓN DEL CONCRETO EN PLANTA
Las
proporciones correctas de estos materiales necesarios para producir concreto de
buena textura y resistencia no son, sin embargo, obtenidos fácilmente debido a
que este varía considerablemente de acuerdo al tipo de estructura. En
consecuencia, las computadoras se han convertido en equipos estándares en estas
plantas modernas de concreto. Estas computadoras no sólo proporcionan cálculos
exactos, indicando la cantidad exacta de cada componente, sino que también
controlan la maquinaria automática que hace la mezcla asegurando una alta
calidad y consistencia del producto.
DIAGRAMA DE
FLUJO.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO.
1.
Arena, grava y cemento es colocado en la planta de
hornada por medio de un sistema de transporte y descendido en sus respectivas
tolvas de alimentación.
2.
Cada uno de los compuestos mencionados
anteriormente es colocado en una tolva pequeña con una balanza que determina el
peso de los materiales. Cuando se ha obtenido la cantidad correcta dentro de la
tolva de pesado, el proceso de alimentación es detenida por la computadora.
3.
Luego, estos materiales son descendidos en la
mezcladora, donde junto con una cantidad correcta de agua, son mezclados hasta
obtener una mezcla homogénea.
4.
El cemento mezclado es descargado en los camiones
agitadores debajo del cabezal de espera. El camión agitador, con su tanque de
almacenamiento giratorio, permite al cemento mantener su fluidez hasta por una
hora, previniendo que el cemento no se endurezca prematuramente.
MATERIAS PRIMAS.
Cemento, grava, arena, agua es
utilizado en la producción de concreto. También será necesario contar con
equipos de laboratorio y algunos camiones agitadores para su transporte.
PROCESO DE ELABORACIÓN DEL CONCRETO EN OBRA
La preparación de
concretos es una responsabilidad de gran importancia a la cual los ingenieros
civiles, arquitectos y constructores se deben enfrentar permanentemente en el
desarrollo de su profesión. Es muy importante la aplicación de este documento
en el que se dan algunas recomendaciones generales que permitan tener un
sistema de producción de concretos en obra: durables, resistentes y económicos.
PRODUCCIÓN DE MEZCLAS EN
OBRA
En la
medida en que el lugar de producción de concreto esté limpio, ordenado
y bien planeado, se pueden esperar mejores resultados en rendimientos de
materiales, eficiencias de mezclado y, por supuesto, resultados en una mejor
calidad de los concretos. La distribución de la planta de mezclas debe procurar
el mínimo de desplazamientos desde la fuente de materias primas hasta el lugar
de producción y desde el lugar de producción hasta el lugar de colocación.
Se
debe contar con acopios de materiales adecuados e identificados; coches para
cada una de las materias primas debidamente pesados e identificados; básculas
limpias y calibradas; tanque de almacenamiento de agua; equipos de mezclado
limpios y en buen estado; y herramientas menores de trabajo suficientes como:
palas, martillos de caucho, tarros medidores de agua, entre otros.
Es
conveniente contar con depósitos de almacenamiento pequeños al lado de la
báscula, correctamente divididos, que permitan ajustar las dosificaciones de
los materiales que se pesan (arena, triturado, y cemento) y evitar el
desperdicio de estos tirándolos al suelo. Se deben elaborar drenajes que
permitan la rápida evacuación del agua, especialmente en los acopios de arena y
triturado y al lado de los equipos de mezclado.
MEZCLADO
Es conveniente que cada
material (cemento, arena y triturado) tenga su báscula para el pesaje y no
compartir una báscula, pues los constantes cambios del indicador de peso,
debido a las diferentes dosificaciones de cada material, generan una mayor
cantidad de errores, entorpecen el proceso y producen una rápida
descalibración de la báscula.
En el proceso de pesaje
se debe verificar que la plataforma de la báscula no se esté apoyando en un
material extraño, como puede ser el mismo agregado, ya que esto varía la
lectura en la báscula.
Las mezcladoras son de
diferentes capacidades y niveles de automatización. Por lo general las
mezcladoras de las obras son de 250 litros de capacidad (dos sacos de cemento)
y son eléctricas. La manipulación de este equipo es de alto riesgo, por lo
tanto lo debe hacer una persona con una inducción previa y con los elementos de
protección adecuados.
Esta persona le debe
hacer el mantenimiento correcto para garantizar el perfecto funcionamiento del
equipo. Tener un control exacto de la dosificación es de fundamental
importancia, preferiblemente relaciones agua/concreto inferiores a 0,65.
CONTROL DE CALIDAD DE LOS CONCRETOS
La producción de
concreto requiere una permanente gestión de calidad sobre el proceso, tanto en
materias primas (arena, triturado y cemento), como en proceso y producto
terminado. Algunos de los ensayos básicos y comúnmente realizados en las
plantas de concreto son:
- Prueba de asentamiento.
- Ensayo de resistencia a la compresión.
- Toma de cilindros.
- Ensayo de rendimiento volumétrico.
- Temperatura del concreto.
- Contenido de aire.
- Exudación.
EQUIPOS DE PESAJE
- Los concretos deben ser dosificados por
peso y no por volumen, el control de calidad de las mezclas hechas por
volumen es más variable e induce a un mayor nivel de incertidumbre.
- La actividad de pesaje se hace para la
arena, el triturado y el cemento. El peso de la arena y del triturado es
variable de acuerdo con la resistencia requerida y de acuerdo con el peso
de cemento tomado como base. Por lo general el pesaje del cemento se
realiza en una báscula independiente (utilizada exclusivamente para el
cemento).
- Es recomendable que el pesaje de cemento
no se haga en cantidades menores de 50 kilos y en fracciones de medio
saco.
- Las básculas deben estar calibradas por
una empresa certificada o acreditada
MEZCLADORAS
La función que cumple el mezclado de cemento es la
de revestir la superficie de los agregados con pasta de concreto, la cual
dará como resultado una masa perfectamente homogénea. Para asegurar este
concreto de manera uniforme se utilizan unas maquinas llamadas mezcladoras.
Están compuestas por un recipiente metálico
denominado tambor, con paletas fijas en su interior. Esta mezcla se efectúa
cuando cada una de los componentes del concreto son elevados, vuelta a vuelta,
por dichas paletas durante la rotación del tambor de las mezcladoras, de forma
que en un cierto punto, son volcadas hacia la parte inferior para mezclarse con
las demás porciones, hasta constituir esta masa homogénea.
La mezcla en estas maquinas se pueden distinguir
dos tipos de mezcladoras: Mezcladoras de eje inclinado, con cuba basculante y
Mezcladoras de eje horizontal. Las mezcladoras de eje inclinado tienen la
capacidad de tomar diferentes inclinaciones del eje, así sea para trabajos de
llenado, de amasado, o incluso de descarga. Esto se realiza mediante un volante
que permite girar el tambor alrededor de un eje horizontal mediante un sistema
de piñones dentados. Este tipo de mezcladoras poseen un tambor en el cual su
función es realizar un movimiento de rotación alrededor de su propio eje, con
una inclinación de entre 15º a 20º aproximadamente. Es importante tener en
cuenta que esto puede definir la calidad y la capacidad del concreto. Por otro
lado estas mezcladoras pueden ajustarse a pequeños volúmenes de concreto
sobre todo cuando se trata de mezclas plásticas o con algún agregado grueso de
tamaño visible. Gracias a estas mezcladoras la descarga que se realizan
siempre será excelente, ya que ésta realiza su función de una forma inmediata.
Por otra parte el otro tipo de mezcladoras son las de eje horizontal estas
se caracterizan por su tambor, ya que este posee una forma cilíndrica, la cual
funciona girando alrededor de un eje horizontal con una o dos paletas que giran
alrededor de un eje que no coincide con el eje del tambor. Generalmente en su
mayoría poseen dos aberturas, de las cuales una sirve para cargar el material y
la otra para descargar el cemento. Son muy
recomendables para situaciones en las que se trata de grandes volúmenes de
concreto. También, podemos encontrar modelos en donde su tambor es fijo y posee
un eje, provisto de palas por el cual se realiza una trayectoria circular
alrededor del eje del tambor. Este tipo de mezcladoras se diferencian según la
forma en la que se realiza su descarga: variando el sentido de la rotación del
tambor o fijando una canaleta en el tambor. Si éste está compuesto por dos
secciones que se unen borde con borde, entonces se deberán separar con el
efecto de descarga.
Es importante que tengamos en cuenta que al
realizar mezcla del concreto en este tipo de mezcladoras se debe tener especial
cuando se realicen las cargas, ya que no puede quedar material en el tambor;
también se debe ser cuidadoso al descargar el material para que no se produzca
una segregación o incluso que quede en el interior de la mezcladora. El tiempo
de mezclado debe ser el justo, ya que si es insuficiente la composición de las
raciones que lleva la mezcla puede ser no uniforme, lo cual es un gran inconveniente,
en especial si con la misma carga se alimentan varios lotes de concreto. Si el
tiempo de mezclado es excesivo, el tamaño de la materia gruesa puede reducirse
mucho por lo que pierde parte de su efectividad para el correcto funcionamiento
del tambor de estas mezcladoras. En general, el tiempo de mezclado es de entre
10 y 15 minutos. Con respecto a las Mezcladoras hormigoneras sabemos que el
ruido puede ser muy molesto y aunque parezca increíble, estas molestias pueden
transformarse en graves afecciones en el caso que la exposición a estas
mezcladoras sea prolongada.
LAS MEZCLADORAS Tienen como función
preparar el concreto, mezclando cemento, arena, piedra y agua. La ventaja de
usar una mezcladora, en lugar de hacer el batido a mano, es que la mezcla de
concreto queda más homogénea, mejorando su calidad.
El tiempo de mezclado depende del tipo de equipo empleado, pero en ningún caso este tiempo debe ser menor a 2 minutos. El tiempo se toma en cuenta desde que todos los elementos han ingresado a la mezcladora.
Hay dos tipos de mezcladora: la de tolva y la de trompo. La mezcladora de tolva permite alimentar la piedra y la arena con buggies. En cambio, en la de trompo, se necesita levantar los componentes a la altura de la boca de entrada, por lo que la preparación de concreto es más lenta.
El tiempo de mezclado depende del tipo de equipo empleado, pero en ningún caso este tiempo debe ser menor a 2 minutos. El tiempo se toma en cuenta desde que todos los elementos han ingresado a la mezcladora.
Hay dos tipos de mezcladora: la de tolva y la de trompo. La mezcladora de tolva permite alimentar la piedra y la arena con buggies. En cambio, en la de trompo, se necesita levantar los componentes a la altura de la boca de entrada, por lo que la preparación de concreto es más lenta.
Ultrasónica de mezcla de concreto de
alto rendimiento
El uso de micro - y Nanosílice o nanotubos conduce a mejoras en la resistencia a la compresión del hormigón de altas prestaciones. Ultrasonidos es un medio eficaz para la mezcla, humectación y dispersión de los nanomateriales en hormigón o cemento.
Micro sílice es ampliamente utilizado en concreto hoy, llevando a una mayor resistencia a la compresión o agua y hormigones resistentes a productos químicos. Eso puede reducir el uso de energía y costes de material. Nuevos nanomateriales, tales como Nano sílice o nanotubos conducir a nuevas mejoras en fuerza y resistencia.
Antecedentes concretos
Concreto se compone de cemento, por ejemplo, cemento y otros materiales cementantes, tales como ceniza y escoria cemento, áridos (grava, piedra caliza, granito, arena), agua y aditivos químicos. Aditivos típicos incluyen aceleradores o retardadores, plastificantes, pigmentos, humo de sílice o alta reactividad metacaolín (HRM). Micro sílice es una adición típica en concreto. Su desventaja es su costo relativamente alto y la contaminación que afecta a los operadores’ salud.
Desarrollo
e investigación concreta
Investigación concreta busca materiales y procesos:
·
reducir los costos de materiales y costos de energía
·
obtener alta resistencia inicial y final
·
mejorar la densidad y resistencia a la compresión
·
mejorar la trabajabilidad, viscosidad y acabado
·
mejorar la durabilidad y reducir la permeabilidad
·
reducir la contracción grietas, problemas de polvoreda y delaminación
·
resistencia química, resistencia a los sulfatos por ejemplo
Cemento y hormigonado
Cuando se trata de mejoras en las propiedades concretas, mezclando la tecnología es tan importante como composición concreta. La mezcla es un paso esencial en la producción de concreto uniforme, de alta calidad. Aunque numerosas directrices y normas, por ejemplo DIN EN 206 cubre la composición del hormigón y sus componentes, el proceso de mezcla de cemento y mezcla concreta quedo al usuario.
Es decisivo, que agua, cemento y aditivos son uniformemente dispersas y distribuidos a escala fina y que aglomerados están lo suficientemente dispersos. Dispersión o desaglomeración insuficientes resultados en propiedades del hormigón inferiores. Debido al contenido de agua baja y la alta dosificación de aditivos, la mezcla de hormigón autocompactante (SCC) y ultra concreto de alta resistencia (UHPC) requiere un tiempo ya la mezcla o una tecnología de mezcla más efectiva.
Nanomateriales en concreto
Durante la hidratación de la hidratación del cemento nanoescala productos, tales como calcio hidratos del formulario en el endurecimiento de hormigón. Nano partículas de sílice o nanotubos de convierten en nano partículas de cemento durante la solidificación del hormigón. Las partículas más pequeñas llevan a menor distancia de la partícula y un material más denso y menos poroso. Esto aumenta la resistencia a la compresión y reduce la permeabilidad.
Una desventaja importante de nanosize en polvo y materiales, sin embargo, es la tendencia a forma aglomeraciones durante mojando y mezcla. A menos que así se dispersan las partículas individuales, aglomeración reduce la superficie de la partícula expuesto conduce a propiedades concretas inferiores.
Haga clic aquí para aprender más sobre los beneficios de la mezcla ultrasónico de pastas de cemento para prefabricados, drycast y plantas de hormigón.
Mezcla
ultrasónico de nanomateriales
Ultrasonidos es un medio muy eficaz para la mezcla, dispersión y desaglomeración. La siguiente imagen muestra un resultado típico de ultrasonidos dispersión de sílice ahumado en el agua.
La mayoría de las partículas a partir (curva verde) en un tamaño de partícula aglomerados de más de 200 micrones (D50) se redujeron a menos de 200 nanómetros.
Mezcla a cualquier escala ultrasónica
Hielscher ofrece dispositivos ultrasónicos mezclas para su uso en la investigación y procesamiento de escala completa.
Investigación de laboratorio y
desarrollo
Hielscher Aparatos de laboratorio ultrasonidos es la perfecta mezcla de herramienta para laboratorio R&D. los dispositivos de laboratorio se utilizan típicamente para la mezcla ultrasónico de lotes pequeños. Aparatos de ultrasonidos Hielscher ofrecen un control de parámetro exacto y reproducibilidad excelente para la preparación de la escala. Esto facilita la mezcla de diferentes formulaciones y determinar el impacto de la intensidad de ultrasonidos y duración de sonicación.
Ultrasonidos en la producción de mezcla
El equipo ultrasónico mezclado necesario para la escala de arriba se puede determinar exactamente en base a la prueba de laboratorio. La siguiente tabla muestra las recomendaciones dispositivo general dependiendo de la tasa de flujo o volumen de lote para ser procesados.
|
Volumen de lote
|
Tasa de flujo
|
Dispositivos recomendados
|
|
10
a 2000mL
|
20
a 400mL/min.
|
|
|
0.1
a 20L
|
0.2
a 4L/min
|
|
|
10
a 100L
|
2
a 10L/min
|
|
|
n.a.
|
10
a 100L/min
|
|
|
n.a.
|
más
grande
|
|
Mezcla en línea
Hielscher mezcladores ultrasónicos son típicamente instalado en línea. El material se bombea en la vasija del reactor ultrasónicos. Allí se expone a la cavitación ultrasónica intensa. Inline sonicación elimina eludir todas las partículas pasan la cámara mezcladora siguiendo una trayectoria definida. Por lo tanto, ultrasonidos normalmente desplaza la curva de distribución de tamaño de partícula más ensanchamiento.
Robusto y fácil de limpiar
Consiste en un reactor de mezclado ultrasónico de la célula de flujo y la sonotrodo. Los rodamientos no son necesarios. Flujo de los reactores (acero inoxidable) son tienen geometrías simples y puede desmontarse fácilmente y de limpiar. No hay pequeños orificios o rincones.
Otras
aplicaciones de ultrasonidos para cemento y hormigón
El uso de aparatos de ultrasonidos Hielscher en la preparación de cementos y hormigones no se limita a la mezcla y dispersión de mezclas de cemento o de hormigones. El ultrasonido es un medio muy eficaz para el desgasificación de líquidos y lodos. Esto reduce el número y volumen de las burbujas de gas atrapadas en el concreto después de endurecer.
Aparatos de ultrasonidos tamizados mejorar el rendimiento y calidad del polvo tamizado por pequeñas partículas. Hielscher ofrece tamices ultrasónicamente agitados para aplicaciones de laboratorio e industriales.
Camión hormigonera/Camión mezclador de hormigón
Descripción del
camión hormigonera/camión mezclador de hormigón Changlin
El camión hormigonera/camión mezclador de hormigón es diseñado para transportar y mezclar los concretos desde la fábrica o planta al sitio de construcción. Se ha parecido como un tipo de máquinas de construcción indispensables.
El camión hormigonera/camión mezclador de hormigón es diseñado para transportar y mezclar los concretos desde la fábrica o planta al sitio de construcción. Se ha parecido como un tipo de máquinas de construcción indispensables.
Características
del camión hormigonera/camión mezclador de hormigón Changlin
Los materiales secos y el agua se cargan en el camión hormigonera, aquéllos se mezclan mientras el vehículo está moviendo. O a veces algunos camiónes hormigoneras pueden cargarse con los concretos ya mezclados.
Los materiales secos y el agua se cargan en el camión hormigonera, aquéllos se mezclan mientras el vehículo está moviendo. O a veces algunos camiónes hormigoneras pueden cargarse con los concretos ya mezclados.
Aplicaciones del
camión hormigonera/camión mezclador de hormigón Changlin
Se aplica ampliamente a carreteras, puentes, túnel y entre las industrias de contrucción.
Se aplica ampliamente a carreteras, puentes, túnel y entre las industrias de contrucción.
Principio de
trabajo del camión hormigonera/camión mezclador de hormigón Changlin
Apoyándose en la fuerza motriz del chasis del camión hormigonera/camión mezclador de hormigón, propulsa la bomba variable del sistema hidráulico, entonces transforma la energía mecánica en energía hidráulica al motor de desplazamiento fijo, esto propulsa el motor reductor y al final el dispositivo de mezcla es propulsado por el motor reductor para realizar la mezcla de hormigón.
Apoyándose en la fuerza motriz del chasis del camión hormigonera/camión mezclador de hormigón, propulsa la bomba variable del sistema hidráulico, entonces transforma la energía mecánica en energía hidráulica al motor de desplazamiento fijo, esto propulsa el motor reductor y al final el dispositivo de mezcla es propulsado por el motor reductor para realizar la mezcla de hormigón.
CONCRETO PREMEZCLADO
La unidad de Premezclado provee de concreto premezclado en
todo el territorio nacional a través de nuestras divisiones Premezclado Lima y
Premezclado Proyectos. Premezclado Lima abastece a Lima Metropolitana desde
nuestras plantas concreteras ubicadas en Villa, Santa Anita y Callao, mientras
que Premezclado Proyectos lo hace mediante plantas móviles ubicadas en el mismo
lugar donde se ejecuta la obra. Los agregados para la elaboración del concreto
de Premezclado Lima proviene de las canteras operadas por Firth, garantizando
la calidad de este importante insumo. La Unidad de Premezclado se rige bajo los
más altos estándares de calidad y cuenta con un equipo de profesionales de
amplio conocimiento del producto, pudiendo satisfacer desde los diseños más
comerciales hasta los más complejos.
¿ Qué es Concreto Premezclado y para qué sirve ?
El concreto es el material resultante de la mezcla de cemento, agregados (piedra y arena), agua y aditivos. La principal característica estructural del concreto es que resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado al acero, recibiendo el nombre de concreto armado, comportándose el conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones. Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento, se pueden añadir aditivos y adiciones, existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, fibras, etc.
El concreto es el material resultante de la mezcla de cemento, agregados (piedra y arena), agua y aditivos. La principal característica estructural del concreto es que resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado al acero, recibiendo el nombre de concreto armado, comportándose el conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones. Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento, se pueden añadir aditivos y adiciones, existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, fibras, etc.
Cuando se proyecta una estructura de concreto armado se
establecen las dimensiones de los elementos, el tipo de concreto, los aditivos,
y el acero que hay que colocar en función de los esfuerzos que deberá soportar
y de las condiciones ambientales a que estará expuesto.
Su empleo es habitual en obras de arquitectura e ingeniería,
tales como edificios, puentes, diques, puertos, canales, túneles, etc. Incluso
en aquellas edificaciones cuya estructura principal se realiza en acero, su
utilización es imprescindible para conformar la cimentación.
Se conoce como concreto premezclado aquel que se suministra a
través de camiones mezcladores. En la planta de fabricación se ingresan las
especificaciones requeridas por el cliente y la planta en forma automática
mezcla los componentes para alcanzar estas especificaciones. El concreto es
vertido en el trompo del camión mezclador donde se mezcla en mediante el giro
de sus paletas internas en el trayecto a la obra. El concreto fresco estándar
tiene una vida útil de tres horas, por lo que la coordinación entre el cliente
y la empresa es clave. El cliente debe estar listo para recibir el concreto en
la obra a la hora programada.
Tipos de Mezclas
a. Concretos Convencionales
i. Concretos
Normales
ii. Concretos
Plastificados
b. Concretos Especiales
i. Concreto
Arquitectónico
1. Concreto
Pigmentado
2. Concreto
Caravista
ii. Concreto
Autocompactante
iii. Concreto con Fibra
Estructural
1. Con Macro-Fibra Sintética
2. Con Fibra Metálica
iv. Concreto de Alta Resistencia
v. Concreto de Contracción Compensada
vi. Concreto de Contracción Controlada
vii. Concreto de Fragua Acelerada
1. Concreto con Inhibidor de Fragua
ix. Concreto de Resistencia Acelerada
1. Resistencia a 6 horas
2. Resistencia a 12 horas
3. Resistencia a 1 día
4. Resistencia a 3 días
5. Resistencia a 7 días
x. Concreto Diseñados por Durabilidad
1. Por Relación Agua/Cemento (w/c)
2. Resistente a Climas Fríos (ciclos de
hielo-deshielo)
3. Resistente a los Sulfatos
4. Resistente a los Cloruros
xi. Concreto Líquido
xii. Concreto Liviano
1. Concreto Celular
2. Con Perlita Expandida
xiii. Concreto para Pavimentos (diseñados por
Flexión)
xiv. Concreto Tremie
xv. Concreto Rheoplástico
xvi. Relleno Fluido
c. Morteros
i. Por Proporción
ii. Por Resistencia
d. Shotcrete
i. Vía Húmeda (UN Premezclado)
ii. Vía Seca (UN Embolsados)
