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Víctor Yepes Piqueras
LICENCIA
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
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 (más…)
Propiedades del hormigón y del cemento
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. El cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón es el cemento portland, producto que se obtiene por la pulverización del clinker portland con la adición de una o más formas de yeso (sulfato de calcio).
Os paso a continuación un par de vídeos donde podremos ver algunas de las propiedades más importantes que debe tener el cemento, las formas de usarlo, sus reacciones y cómo se comercializa. Espero que os sean útiles.
Turbo mezcladora de eje vertical para la fabricación de hormigón
Las turbo mezcladoras de eje vertical son máquinas que permiten fabricar hormigón, siendo una mezcladora típica de las centrales de hormigonado. Consta de una cuba fija y en el interior de la misma gira un rotor con unos brazos suspendidos elásticamente y terminados en unas paletas, de forma que hay una gran velocidad periférica constante, del orden de 3 a 4 m/s. La velocidad del agitador puede graduarse sin escalonamiento, pudiéndose cambiar el sentido del giro. Durante el proceso de carga, el agitador no actúa. Las capacidades de estas mezcladoras se encuentran entre los 250 y los 4500 litros.
Los principales elementos son:
- Una cuba cilíndrica de acero blindada, cuyas paredes y fondo vienen recubiertos con lamina de acero anti desgate, atornilladas para su fácil remplazo.
- Un rotor central que arrastra una serie de brazos articulados elásticamente para absorber los esfuerzos de los arranques con carga o cuando se trabaja con áridos de gran tamaño. Estos brazos llevan en sus extremos paletas o rasquetas que describen círculos de diámetros escalonados de tal forma que sus trazos recubren toda la superficie del anillo. La altura de las paletas se ajusta desde el interior del rotor, para graduar la altura a medida que estas se vallan desgastando asegurando así una completa evacuación de la mezcla.
- Un motor eléctrico de eje horizontal colocado bajo la cuba y atacando por un cardan a un reductor de tornillo sin fin cuyo eje de salida vertical lleva un piñón dentado. Una corona dentada fijada sobre el eje principal del rotor.
- Una compuerta de sector en el fondo accionada por un motorreductor por donde se produce el vaciado, que puede ser total o parcial.
- Un circuito de alimentación del agua.
Os paso varios vídeos de un tubo mezclador. Espero que os gusten.
Referencias:
MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València.
Máquinas para la fabricación del hormigón
¿Qué maquinaria es necesaria para la fabricación del hormigón? Existen múltiples equipos para realizar esta tarea, desde plantas fijas, móviles, más o menos automatizadas, hasta los propios camiones hormigonera.
Sea cual sea el procedimiento, es muy importante conseguir la mezcla óptima en las proporciones precisas de áridos de distintos tamaños, cemento y agua. No hay una mezcla óptima que sirva para todos los casos. La dosificación adecuada 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. Los materiales se amasan en hormigonera o amasadora para conseguir una mezcla homogénea de todos los componentes. El árido debe quedar bien envuelto por la pasta de cemento. Posteriormente la mezcla se debe transportar al tajo de obra de forma que no varíe la calidad del material.
Pero para tener una visión clara sobre este tema, os dejo la presentación del profesor Julián Alcalá, que espero os sea de utilidad.
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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Recomendaciones sobre la fabricación y puesta en obra del hormigón
Os paso a continuación una serie de tuits que puse en mi cuenta @vyepesp durante varios días sobre algunos consejos prácticos relacionados con la fabricación y puesta en obra del hormigón. Estoy convencido de que muchas de las cosas que saqué a colación la sabéis más que de sobra. Pero otras veces, no estoy tan convencido cuando vemos cómo en la práctica se olvidan muchas de las cosas ya sabidas en la teoría. La idea de recoger toda la información en este post es para tenerlos juntos y que no se pierda la información. Si os gustan los tuits, los podéis difundir.
Cada litro de agua de amasado añadido de más a un m3 de hormigón equivale a robar 2 kg de cemento pic.twitter.com/ZPSVdY46tH
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
Se debe ser más estricto con las características del agua de curado que con las de amasado en el #hormigón pic.twitter.com/N5btB3k0nG
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
El agua de mar sólo se utilizaría para hormigón en masa, nunca armado. No usar para hormigón que esté en contacto con agua de mar
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
Nunca usar agua de mar para el amasado del hormigón en obras marítimas pic.twitter.com/qk2QqZMLGs
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
Para hormigones de alta resistencia, la EHE recomienda que el árido grueso tenga un tamaño máximo no superior a 20 mm pic.twitter.com/JcKTVMRHDl
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
Cuanto mayor sea el tamaño máximo del árido, menor necesidad de cemento y agua en el #hormigón. Pero se limita por separación armaduras
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
Los retardadores del fraguado del hormigón son útiles en tiempo caluroso o distancias de transporte altas pero suelen aumentar la retracción
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
En vez retardadores, mejor fluidificantes, que reducen el agua de amasado y actúan como retardadores del fraguado del hormigón
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
Los superfluidificantes: muchas ventajas pero hay que ponerlo en obra entre 30-60 minutos después de haberlo añadido pic.twitter.com/456CPYXZS3
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
Un módulo granulométrico de 4 proporciona el 50% de la resistencia del hormigón con un módulo granulométrico de 6 pic.twitter.com/pxOuGdJU0Y
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
https://twitter.com/vyepesp/status/594475936483057667
Antes de fraguar, el hormigón fresco se contrae aproximadamente un 2,5% respecto a los volúmenes de los materiales pic.twitter.com/8uZKXmv4Ub
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
Cuando aumenta la finura de la arena, mejora la trabajabilidad, pero disminuye la resistencia del #hormigón#concreto pic.twitter.com/6ebu9abRK5
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
Cuando aumenta la relación grava/arena, disminuye la trabajabilidad, pero aumenta la resistencia del #hormigón pic.twitter.com/mybwL6dV0b
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
Añadir 50 kg de cemento/m3 aumenta aproximadamente unos 2,5 N/mm2 la resistencia del #hormigón#concreto pic.twitter.com/AdUYco9FQi
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 2, 2015
Dosificación de #hormigón: con áridos de machaqueo conviene aumentar algo el árido más fino#concreto pic.twitter.com/2zsuRJiTOu
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 5, 2015
Con dosis de cemento superiores a 300 kg/m3 puede disminuirse algo el árido más fino#concreto pic.twitter.com/DntSHYMGuC
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 5, 2015
El hormigón fabricado en central es el único que se puede utilizar para estructuras resistentes en España#concreto pic.twitter.com/svWsCQxT8d
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 5, 2015
No más de 1 hora y media entre la adición de agua de amasado y la puesta en obra del hormigón. Con calor menos tiempo pic.twitter.com/uJk96FxsL0
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 5, 2015
Si al llegar al tajo el #hormigón presenta un principio de fraguado, la masa debe desechase y no debe ponerse en obra pic.twitter.com/o2cjHEipzC
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 5, 2015
No hormigonar por encima de 35ºC en elementos de gran superficie como pavimentos, losas, soleras, etc.#hormigón pic.twitter.com/GdqkHXVpKm
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 5, 2015
En condiciones medias y cemento portland normal, se necesitan 7 días de curado para elementos de #hormigón armado pic.twitter.com/6rpQCFfVgJ
— Víctor Yepes (@vyepesp) May 5, 2015
Proceso constructivo del puente Danjiang en Taiwan
A continuación os dejo una animación detallada del proceso constructivo del Puente Danjiang en Taiwan, el puente atirantado más largo del mundo, diseñado por Zaha Hadid Architects con la colaboración de Leonhardt, Andrä & Partner y Sinotech Engineering Consultants.
El diseño del puente minimiza su impacto visual, utilizando un solo mástil de hormigón estructural, para soportar la carretera de 920 m de largo, la red ferroviaria y el paseo peatonal, construidos en acero.
El vídeo ha sido realizado por MIR y Morean.
Construcción sismo-resistente: las claves de los edificios chilenos
¿Por qué los edificios chilenos modernos se comportan tan bien frente a los sismos? La calidad de la tecnología antisísmica empleada en las edificaciones chilenas, que permitió que solo un 1 % sufriera daños estructurales durante el terremoto del año 2010, el sexto más grande del mundo, ha impulsado el interés de varios países de la región por estos dispositivos. En estructuras de hasta 18 pisos se utiliza el aislamiento sísmico, que permiten interrumpir la estructura en su conexión a nivel del suelo y generar una interfaz para que el movimiento sísmico no se propague hacia la estructura. En cambio, en las construcciones de mayor altura se emplea la disipación de energía, que aprovecha el movimiento de la estructura para conectar entre dos puntos un sistema que disipe la energía producto de la deformación relativa de éstos.
Os dejo esta entrevista de televisión al decano de ingeniería de la Universidad Católica de Chile Juan Carlos de la Yera. Es muy ilustrativa e interesante.
También os paso un vídeo explicativo al respecto.
Mezcladora Eirich para la fabricación de hormigón
La mezcladora intensiva Eirich reemplazó la mezcladora de artesa anular (1906) y la mezcladora planetaria (1924) y, a lo largo de su continuo desarrollo técnico, se ha convertido en sinónimo de óptima tecnología de mezclado. Las mezcladoras Eirich actuales comienzan a fabricarse en el año 1972 y constan de un plato de mezclado rotatorio en posición inclinada, una rascadora fija para el fondo y la pared, así como un agitador de giro rápido. Las mezcladoras de hasta 3 m3 cuentan con un solo dispositivo de mezclado móvil; en las mezcladoras mayores hay dos o tres agitadores. Con esta mezcladora, el rendimiento y la intensidad de la mezcla pueden ajustarse de manera independiente el uno de la otra, al contrario de lo que sucede con todos los demás sistemas de mezcla.
El principio de mezclado es único y característico: en el recipiente de mezclado, el material se transporta hacia arriba por medio del rozamiento de la pared y desde allí cae por gravedad hacia abajo. Con ayuda de la rascadora de la pared, el material se conduce hasta el agitador de giro rápido. En el tiempo en el que gira una vez el recipiente (unos pocos segundos) se voltea el 100% del material. El agitador puede alcanzar una velocidad perimetral de entre 2 y 40 m/s.
Dependiendo del trabajo de mezclado, la mezcladora puede funcionar a contracorriente o en el mismo sentido. De hecho, con hormigones de gran calidad, la mayoría de las veces el recipiente de mezclado y el agitador circulan en la misma dirección ya que de este modo se puede aplicar el máximo de fuerzas de cizalla en el material.
La diferencia característica de estas mezcladoras radica en la separación entre el transporte del material y el proceso de mezclado. Esto anterior, permite variar mucho más la velocidad del dispositivo de mezclado y controlar perfectamente la aplicación de energía en la mezcla.
El tiempo de mezclado, el orden de introducción de los componentes, el porcentaje de llenado de la cuba y la velocidad de rotación de los útiles son factores que van a condicionar la homogeneidad de la mezcla. La medida de la potencia consumida por la mezcladora se utiliza generalmente como medida de calidad del hormigón obtenido.
Referencia:
MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. 189 pp.
Presión de trabajo de un cilindro neumático de doble efecto
Aprende a calcular las dimensiones de un cilindro de doble efecto conocidas sus condiciones de trabajo. Se trata de explicar cuándo debes usar la ley de Boyle para el caso de que nos pidan el volumen de aire en condiciones normales (a presión atmosférica) para un ciclo de funcionamiento. También se calcula la presión de trabajo requerida.
El enunciado del problema sería el siguiente: Se desea diseñar un cilindro de doble efecto cuyo émbolo soporte en el avance una fuerza de 3000 N con una carrera de 90 mm. Se pide:
- Calcular el diámetro del émbolo sabiendo que el diámetro del vástago es 20 mm y el consumo de aire medido a la presión de trabajo es 0,8 libros por ciclo
- Calcular la presión de trabajo despreciando la fuerza de rozamiento
Para ello os dejo el siguiente vídeo de Javier Luque que espero os sea útil.
Referencias:
YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; ALCALÁ, J. (2012). Maquinaria auxiliar y equipos de elevación. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 200 pp.
Límites de utilización y tendencias en la utilización de puentes con dovelas prefabricadas
La luz máxima económica para puentes construidos mediante dovelas prefabricadas es de unos 150 m. Por encima de 120 m, el coste de los dispositivos de colocación, en particular la viga de lanzamiento, crece rápidamente, al igual que el peso de las dovelas. En cuanto a luces mínimas, se han construido pasos superiores de 18 m con este sistema. Además, la prefabricación se ve favorecida con el número de obras idénticas a construir. Otro factor a tener en cuenta es la superficie total del tablero. Así, y dependiendo de la disponibilidad de los medios auxiliares de la empresa, se necesitaría un mínimo de 5000 m2 de tablero para considerar la utilización de dovelas prefabricadas mediante grúas, cerchas o puentes-grúa, e incluso con equipos móviles que se desplacen por el tablero. En cambio, es necesario un mínimo de 10000 m2 de tablero para colocar las dovelas prefabricadas con una viga de lanzamiento.
En cuanto a las tendencias actuales en este tipo de puentes, podemos citar las siguientes:
- Supresión de la cola en las juntas: Su eliminación presenta ventajas, no sólo por el coste de la cola, sino por reducir el tiempo de ensamblaje al permitir la unión en una sola operación de todas las dovelas de un vano. Sin embargo su supresión significa renunciar al efecto rubricante e implica una mayor precisión en el ensamblaje de las dovelas para no fisurar las llaves al concentrarse sobre ellas los esfuerzos. La cola permite el reparto de las cargas y la eliminación de los puntos duros originados por rebabas, retracciones diferenciales u otros defectos. Además, las recientes investigaciones muestran que la resistencia a rotura de las uniones con junta seca son inferiores a las de juntas con cola.
- Elementos prefabricados como encofrado: En paramentos con formas complejas o para acabados de gran calidad, a veces se utilizan paneles prefabricados montados sobre cimbra para su uso como encofrado perdido. Sin embargo, esta solución es más cara.
- Prefabricación parcial: En obras de tamaño medio muchas veces no se puede amortizar la instalación de prefabricación de las dovelas, por lo que se recurre a prefabricar únicamente las almas y dejar para un hormigonado “in situ” las losas superior e inferior. Los puentes de Brotonne y de Clichy se construyeron con almas prefabricadas. Ello permite reducir la potencia de los medios de montaje, así como la posibilidad de dar continuidad a las armaduras pasivas de la losa inferior y en buena parte de la superior.
- Pretensado exterior: Permite eliminar las operaciones de montaje y replanteo de vainas, disminuyen las anchuras de almas y se reducen las pérdidas por rozamiento, todo lo cual mejora la eficiencia del pretensado.
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