Mezcladora forzada de tren planetario

Es una mezcladora de hormigón que también recibe el nombre de “mezcladora de tren bailarín“. Es una hormigonera típica de las industrias de prefabricados y para mezclas muy secas. Consta de una cuba fija, de mayor diámetro que altura, con su eje vertical. En el interior gira suspendido un reductor con un eje de salida de tipo planetario, al que está acoplado un conjunto de paletas. Su capacidad oscila entre 1 y 4 metros cúbicos. Una duración típica de un ciclo de amasado, llenado y vaciado es de 90 segundos, pudiendo ser reducido cuando se trata de alimentar camiones-hormigonera y ligeramente aumentado para mezclas especiales.

La velocidad de las paletas debe ser tal que la fuerza centrífuga resultante no produzca la separación de los elementos constituyentes del hormigón. La paletas tienen un doble movimiento de rotación, de forma que la partícula ligada a las paletas describe un movimiento epicicloidal:

  • Alrededor de su eje.
  • Alrededor del eje de la máquina.

 

El motor es vertical, montado sobre un cárter cilíndrico colocado por encima de la cuba. La carga se realiza por la parte superior y la descarga por una compuerta abatible en el fondo, bien en uno de sus laterales, o bien en el centro del mismo.

Os paso algunos vídeos donde podéis ver el funcionamiento.

Referencias:

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

 

Bomba de tubo o trompa oscilante para hormigón

http://www.putzmeister.es/

Las bombas de émbolos de hormigón de tubo o trompa oscilante (trompa de elefante) son bombas alternativas compuestas por dos cilindros sumergidos en el hormigón dispuestos en tándem y conectados a la tubería de impulsión. La conexión entre ellos se efectúa por medio de un tramo de tubo o trompa que oscila alternativamente para acoplarse por un extremo sucesivamente a cada cilindro, mientras que por el otro se mantiene acoplado a la conducción. Su sencillez hace que sea cómo para hormigones difíciles de bombear. Tenemos varios tipos:

  • De trompa rápida (CS y C), más frecuente en autobombas. Altas presiones de hormigón (hasta 57 bar) y elevados caudales (hasta 56 m3/h). Permite utilizar sin problemas mangueras largas.
  • De tubo oscilante (S), más frecuente en equipos estacionarios y para bombas de hormigón sobre remolque. Este sistema incorpora cilindros unidos a cilindros hidráulicos que van girando alternadamente. Con hormigón en la tolva, y la bomba funcionando, el hormigón del cilindro se retrae, amoldándose dentro del cilindro. Altos caudales (67 – 80 m3/h) y elevadas presiones (75 – 50 bar). Presenta un rendimiento alto con pocas carreras.
Bomba CS en disposición transversal. http://www.putzmeister.es/
Bomba de émbolo S en disposición longitudinal: vista general. http://www.putzmeister.es/

Cuando los cilindros de la bomba empuja al hormigón hacia la tubería de transporte, la sección de la columna de hormigón se reduce al diámetro de la tubería (100 o 125 mm) desde que pasa por el tubo oscilante (“C” o “S”). Ello representa un alargamiento y un aplastamiento transversal del hormigón considerable, además de un notable aumento de la velocidad y el correspondiente incremento de la capa lubrificante periférica por unidad de volumen del hormigón. Para reducir las resistencias de transporte relacionadas, la reducción de la sección transversal tiene lugar de forma continua (sin escalonamientos) sobre un tramo suficientemente largo. La reducción de sección tras la bomba proporciona además una prueba de bombeabilidad: si un hormigón “difícil” supera sin problemas este “obstáculo”, significa que efectivamente es bombeable y que es poco probable que forme un tapón en la tubería a consecuencia de una composición incorrecta.

Os dejo a continuación unos vídeos donde podemos ver el funcionamiento de este tipo de bombas. El primero de ellos muestra el funcionamiento de un modelo de tubo oscilante S.

Referencias:

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

PUTZMEISTER. Tecnología del hormigón para bombas de hormigónhttp://www.pmw.co.in/pm_india/data/BP_2158_E.pdf

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Transporte del hormigón

Lrepas-autobomba-de-hormigon-equipo-para-transporte-de-hormigon-am-8-fhc-calidad-para-todas-las-aplicaciones-capacidad-de-hasta-83-h-mantenimiento-de-bajo-costo-y-excelentes-resultados-722408-FGRa elección de los medios más apropiados para transportar el hormigón hasta el punto de vertido están supeditados a un conjunto de factores relacionados con:

  • Las características del hormigón
  • Las condiciones de la obra
  • El volumen de hormigón y la distancia de transporte. En general deben evitarse transportes prolongados especialmente con hormigones poco consistentes en los que puedan producir más fácilmente fenómenos de segregación

Los medios utilizados continuos o discontinuos, deben preverse coordinando el volumen de hormigón de llegada con el ritmo de vertido y los medios de compactación. Como medios de transporte discontinuo pueden emplearse camiones hormigonera, camiones volquete, tolvas móviles, cubas, carretillas, dumpers, blondines, etc. Para el suministro continuo del material, los medios más usuales son la cinta transportadora y la impulsión o bombeo del hormigón por tubería.

blondin
Blondín para hormigonado en una presa

Cualquiera que sea la forma de transporte, deben cumplirse las siguientes condiciones:

  1. Durante el transporte no deben segregarse los áridos gruesos, lo que provocaría en el hormigón pérdidas de homogeneidad y resistencia. Deben evitarse las vibraciones y choques, así como un exceso de agua, que favorecen la segregación. Los áridos rodados son más propicios a segregarse que los de machaqueo, dado el mayor rozamiento interno de estos últimos.
  2. Debe evitarse que el hormigón se seque durante el transporte.
  3. Si al llegar al tajo de colocación el hormigón acusa un principio de fraguado, la masa debe desecharse y no ser puesta en obra.
  4. Cuando se empleen hormigones de diferentes tipos de cemento, se limpiará cuidadosamente el material de transporte antes de hacer el cambio.

Os dejo a continuación un vídeo Politube donde se explica con mayor detenimiento este tema. Espero que os sea útil.

Referencias:

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

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Hormigonado con tubería Tremie

El método Tremie, de llenado por flujo inverso, se usa en el hormigonado de elementos estructurales a los que no se puede acceder con facilidad, como por ejemplo, pantallas y pilotes, especialmente en presencia del nivel freático o en excavaciones donde se empleen lodos de perforación. Con este procedimiento el hormigón se coloca mediante un tubo vertical de acero cuyo extremo superior tiene la forma de embudo. El extremo inferior del tubo se mantiene sumergido en el hormigón fresco sin contacto con el agua.

El hormigón es bombeado de forma continua, a través de una tubería, deslizándose hacia el fondo y desplazando el agua e impurezas hacia la superficie. Dicho tubo es colocado por tramos de varias longitudes para su mejor acoplamiento a la profundidad del elemento a hormigonar, y está provisto de un embudo en su parte superior, y de elementos de sujeción y suspensión.

En el fondo del tubo tremie existe una válvula para prevenir que el hormigón entre en contacto con el agua. El tubo debe llegar hasta el fondo de la perforación antes de iniciarse el vertido del hormigón. Al principio, se debe elevar algunos centímetros para iniciar el flujo del hormigón y asegurar un buen contacto entre en hormigón y el fondo de la perforación. Se debe evitar el contacto con el agua. Antes de retirar el tubo completamente, se debe verter en superficie suficiente hormigón como para desplazar toda el agua y el hormigón diluido. El hormigón debe fluir fácilmente hacia el lugar de su ubicación y consolidarse por su propio peso sin segregación o vibración que pueda incorporar agua a su masa, lavando el cemento, con la consecuente formación de bolsones de arena y grava débilmente cementados.

Os dejo algunos vídeossobre este método de vertido del hormigón. Espero que os gusten.

Colocación de una tubería Tremie:

Hormigonado de un muro pantalla con tubería Tremie:

Lubricación de una tubería Tremie con lechada de cemento:

Referencias:

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

Entibaciones de madera

Entibación de madera. Fuente: http://www.construmatica.com/

 

Las entibaciones de madera están formadas por tablones, tablas y rollizos de madera, siendo muy usado el álamo negro. Se emplean como pantallas no estancas, sin presencia de agua. El proceso de excavación y entibación depende del tipo de terreno y su profundidad. Este tipo de entibación se ha sustituido actualmente mayoritariamente por entibaciones metálicas por razones económicas, pues con madera supone un coste importante en mano de obra y una mayor lentitud en su instalación. Sin embargo aún se utilizan cuando existen zanjas con muchas tuberías o conducciones transversales, o bien cuando no se puede emplear maquinaria que transporte los elementos de otro tipo de entibación hasta el tajo.

 

 

Se pueden establecer dos tipos diferentes de entibaciones de madera:

  • Entibaciones con tablas horizontales: son útiles en terrenos cohesivos, que sean autoestables al excavar. Se suele alternar la excavación cada 0,80-1,30 m con la propia entibación. La entibación se realiza apuntalando de lado a lado de las tablas con un codal o rollizo, hasta alcanzar la profundidad total.
  • Entibaciones con tablas verticales: se emplean en terrenos sin cohesión, como arenas sueltas, o incluso en lodazales. Las tablas verticales, con punta, se hincan un una maza antes de excavar. A medida que se completa la hinca, se coloca la primera correa o cabecero en cabeza de zanja y se apuntala de lado a lado. Se alcanza la profundidad en sucesivas etapas.
Entibación de madera con tablas horizontales
Entibación de madera con tablas horizontales

 

Entibación de madera con tablas verticales
Entibación de madera con tablas verticales

La entibación de madera recibe distintos nombres en función del porcentaje de superficie de excavación cubierta:

  • Entibación cuajada: cubre el 100% de las paredes de la excavación. Los tablones se sitúan uno a continuación del otro.
  • Entibación semicuajada: cubre el 50% de las paredes de la excavación. Los tablones distan entre sí unos 0,75 m.
  • Entibación ligera: cubre menos del 50% de las paredes de la excavación. En este caso los tablones distan de 1,5 a 2 m.

 

Para todas las entibaciones anteriores, se suele dejar 1 m de separación vertical entre correas o largueros y de 1,5 a 2 m en horizontal entre codales. La Norma Tecnológica NTE ADZ/1976 recomienda, en función del tipo de terreno, solicitación y profundidad de corte, los tipos de entibaciones de madera que figuran en la tabla.

 

Tipo de terreno Solicitación Profundidad P de corte en m
< 1,30 1,30 – 2,00 2,00 – 2,50 > 2,50
Coherente Sin solicitación No necesaria Ligera Semicuajada Cuajada
Solicitación vial Ligera Semicuajada Cuajada Cuajada
Suelto Solicitación de cimentación Cuajada Cuajada Cuajada Cuajada
Indistintamente Cuajada Cuajada Cuajada Cuajada

 

Asimismo, dicha norma establece la sección y separación de los elementos del tablero, cabeceros y codales.

Referencias:

YEPES, V. (2016). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia. Editorial Universitat Politècnica de València, 202 pp. ISBN: 978-84-9048-457-9.

Encofrado prefabricado para pilares

 Los encofrados pueden ser esencialmente de dos tipos, el “tradicional” de madera y los prefabricados, normalmente metálicos y de madera, aunque también se pueden utilizar otros materiales como el plástico o el cartón plastificado. Lo habitual hoy día es el uso de encofrado metálico debido a sus mayores rendimientos. Estos encofrados suelen suministrarse por empresas especializadas, siendo muy importante elegir el sistema comercial que más se adapte a las necesidades o a los procesos de trabajos previstos.

En el caso del uso para pilares o columnas, los encofrados Continue reading “Encofrado prefabricado para pilares”

Mezcladora planetaria a contracorriente

Si lo que se pretende es conseguir un hormigón de gran calidad, por ejemplo en una planta de prefabricados, lo adecuado es disponer de una mezcladora planetaria de eje vertical a contracorriente. Se trata de unas mezcladoras forzadas de eje vertical donde la cuba no es fija, sino que posee un movimiento de rotación contrario al del sistema planetario. Las paletas tienen un doble movimiento de rotación, alrededor de su propio eje y alrededor del eje de la máquina. El bastidor es una estructura robusta de acero soldado. Las placas en el fondo, las palas de mezclado y el rascador son piezas intercambiables debido a su desgaste. Las paletas rascan la parte inferior de la cuba impidiendo la formación de costras presentes en otros tipos de máquina.  Existen dos compuertas de servicio en la cubierta de la mezcladora y una puerta de servicio en el lateral para facilitar la limpieza y el mantenimiento. Estas mezcladoras suministran un hormigón muy homogéneo, pero al tener más mecanismos y mayor peso que otras, es también más cara.

Referencias:

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

 

 

 

Bomba peristáltica o de rotor para hormigón

Bomba de rotor para hormigón. www.putzmeister.es

Las bombas peristálticas o de rotor para hormigón están compuestas por dos rodillos de presión giratorios, instalados en una carcasa, cuyo interior se encuentra a presión inferior a la del exterior. Al girar, los rodillos comprimen al vacío una manguera flexible fabricada con malla de acero de larga duración, a través de las cuales es impulsado el hormigón. La operación se realiza en un vacío de 0,8-0,9 bar y de esta forma el tubo recupera su forma produciendo el efecto de succión. Puede incluso funcionar como una bomba aspirante de agua si gira al revés. Además, la marcha atrás permite solucionar fácilmente atascos, recuperar el hormigón que quede en la tubería y realizar una limpieza cómoda. El rotor es accionado por un motor hidráulico.

Así, como consecuencia de la diferencia de presiones entre la carcasa y el agitador se produce sobre el hormigón un efecto de succión, haciendo que el hormigón fluya de forma continua hacia la manguera. El caudal es función del diámetro de la tubería y de la velocidad de rotación del rotor. A diferencia de las bombas de pistón, la unión manguera-conducción es directa sin desvíos ni cambio de sección.

Llenado del rotor de la bomba

La presión de bombeo es de media a baja, con una muy buena estanqueidad, con un mantenimiento sencillo y donde la pieza de mayor desgaste es el propio rotor y la manguera flexible. Sin embargo, sólo pueden ser bombeados hormigones muy trabajables, perdiéndose solidez para trabajos duros que requieran altas presiones.

El equipo puede montarse sobre camión y la bomba hidráulica que mueve el rotor puede estar acoplada al motor diésel del camión. En caso de ir la bomba remolcada, dispone de un motor propio de accionamiento.

Principales ventajas:

  • Economía
  • Simplicidad de funcionamiento
  • Sencillez en el acoplamiento y regulación
  • Sin problemas de desgaste de válvulas y prácticamente la única pieza que requiere una reposición relativamente frecuente por desgaste de la misma, es la manguera y al cabo de unos 2000-2500 m3. Además estos primeros fallos pueden apreciarse por las manchas que las salpicaduras de hormigón producen sobre las ventanas de la carcasa.

Aplicaciones:

  • Para obras pequeñas o medianas con alcances no excesivos (20-25 m)
  • Posibilidad de instalación en equipos móviles o estacionarios.
  • Posibilidad de uso para gunitado por vía húmeda

Veamos algunos vídeos para ver cómo funciona la bomba.

Referencias:

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

PUTZMEISTER. Tecnología del hormigón para bombas de hormigónhttp://www.pmw.co.in/pm_india/data/BP_2158_E.pdf

Mezcladora de hormigón de eje horizontal

Mezcladora de eje horizontal. http://www.wamgroup.com/
Mezcladora de eje horizontal. http://www.wamgroup.com/

Esta mezcladora de hormigón tiene como principio de funcionamiento el giro de la mezcla en el interior de una cuba cilíndrica fija de eje horizontal. Unas paletas  elevan por turno pequeñas cantidades de mezcla que vuelven a caer en la masa cuando la pala está en la parte superior de su curso. Se pueden describir dos tipos de mezcladoras, de simple o doble eje:

  • Mezcladora de eje horizontal de lámina helicoidal: Un eje horizontal motor arrastra, de una parte, paletas unidas al extremo de unos radios, y de otra parte, una lámina helicoidal. El vaciado se hace por una trampilla inferior cerrada por una mariposa mandada por un pistón de aire comprimido. El bastidor de la mezcladora lleva lateralmente un motor, normalmente eléctrico. La cuba y las paletas van recubiertas de acero de alta resistencia. Su capacidad se encuentra entre 0,5 y 4 m3. El tamaño máximo de árido admitido es de 180 mm. Esta mezcladora tiene un uso habitual en la fabricación de morteros.

 

  • Mezcladora de doble eje horizontal: Consta por dos ejes de paletas que giran en sentido inverso, creando corrientes de circulación entre las dos cubas. Su accionamiento se realiza mediante dos motores eléctricos y dos reductores epicicloidales sincronizados mecánicamente. El vaciado central se hace por una trampilla inferior cerrada por una mariposa semicilíndrica, siendo la descarga rápida. Es idónea para prefabricados de hormigones ligeros, porque evita la sedimentación por densidades.

 

Mezcladora de doble eje horizontal. http://www.omg.it/
Mezcladora de doble eje horizontal. http://www.omg.it/

 

A continuación os paso un vídeo de una mezcladora de lámina helicoidal de la marca ELBA.

Aquí os dejo el funcionamiento de una mezcladora de doble eje.

Referencias:

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

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 endurecido, al menor costo de producción posible. Es muy importante conseguir la mezcla óptima en las proporciones precisas de áridos de distintos tamaños, cemento y agua. Sin embargo, no hay una mezcla óptima que sirva para todos los casos. Para establecer la dosificación adecuada en cada caso se debe tener en cuenta la resistencia mecánica, factores asociados a la fabricación y puesta en obra, así como el tipo de ambiente a que estará sometido.

Las materias primas, tras haber sido sometidas a los pertinentes controles de calidad se almacenan en silos y tolvas especialmente diseñadas. La dosificación de estas materias primas se hace de forma automática. La unidad central remite las órdenes a los sistemas de pesado que dosifican el material en las proporciones adecuadas según su aplicación. Esto permite garantizar la homogeneidad entre los distintos pedidos de hormigón suministrados. Determinada la dosificación más adecuada, en la planta de hormigón hay que medir los componentes, el agua en volumen, mientras que el cemento y áridos se miden en peso.

El amasado del hormigón puede realizarse por amasadoras fijas o móviles. Este amasado se podrá realizar por alguno de los siguientes procedimientos: 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 del hormigón en central puede ser de dos tipos:

  • Fabricación en amasadora. En esta modalidad las materias primas constituyentes del hormigón se pesan en seco mediante básculas y se introducen en la amasadora, donde se mezclan con el agua y se homogeniza la pasta. Posteriormente se vierte en el camión hormigonera que realizará su trasporte hasta la obra.
  • Dosificación en planta y mezcla en camión hormigonera. En este caso las materias primas se pesan y son vertidas directamente en la cuba del camión hormigonera que en este caso será responsable tanto de la mezcla de los componentes y homogenización de la masa como de su transporte hasta la obra.

 

Las materias primas se introducen en la amasadora o camión hormigonera, dependiendo del proceso empleado, y se mezclan y homogenizan mediante el movimiento giratorio de las aspas de la amasadora o la cuba del camión. El mezclado debe hacerse de tal forma que asegure la homogeneidad del hormigón. Se recomienda el uso de hormigoneras en obras pequeñas y solicitarlos a una planta de fabricación de hormigones para obras medianas y grandes. En caso de que se realice manualmente deben extremarse los cuidados durante su elaboración, el agua debe dosificarse por volumen, el cemento y los áridos por peso. Para el transporte al lugar de empleo se emplean medios que no varien la calidad del material, sin experimentar variación sensible en las caractereísticas que poseían recién amasadas. El tiempo transcurrido no debe ser superior a hora y media desde su amasado.

Para aclarar algunos de estos aspectos, os dejo un vídeo presentado por el profesor Antonio Garrido sobre la fabricación de hormigones. Este vídeo 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:

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