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Víctor Yepes Piqueras
LICENCIA
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Transporte del hormigón
L
a 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.
Cualquiera que sea la forma de transporte, deben cumplirse las siguientes condiciones:
- 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.
- Debe evitarse que el hormigón se seque durante el transporte.
- Si al llegar al tajo de colocación el hormigón acusa un principio de fraguado, la masa debe desecharse y no ser puesta en obra.
- 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.
Este 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…)
Bomba peristáltica o de rotor para hormigón
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.
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 hormigón. http://www.pmw.co.in/pm_india/data/BP_2158_E.pdf
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.
Bombeo de hormigón para sistemas estructurales
El transporte de hormigón por tubería ha adquirido gran importancia en los últimos años. Se atribuye al general aumento de la mecanización de las obras y a la intensificación del empleo del cemento en las estructuras y demás elementos. Este impulso se basa especialmente en las mejoras de las técnicas de las máquinas y en nuevas evoluciones que hacen más económico el transporte de hormigón en tubería.
Este tipo de transporte tiene una beneficiosa repercusión económica en las obras. Un hormigón que se pueda transportar sin dificultad a través de tubería responde a las exigencias generales de la construcción en lo que respecta a la trabajabilidad y características resistentes.
Las técnicas de transporte de hormigón por tubería comenzaron a emplearse a principios del siglo XX, en sus dos modalidades: Por impulsión neumática y poco tiempo después por impulsión mediante bombas de accionamiento mecánico.
La difusión de esta forma de transporte, se ha manifestado de forma más clara en la mejora de los sistemas de bombeo hidráulico, cuyo resultado ha sido el notable aumento de unidades estacionarias y móviles registradas en los últimos años, sobre todo de estas últimas (autobombas) cuyo empleo es cada vez mayor en obra civil y en edificación. Por el contrario la impulsión neumática de hormigón ha tenido un desarrollo menor y su utilización ha quedado limitada a aplicaciones más específicas (hormigón proyectado) o a obras en las que la existencia de una instalación de aire comprimido está, además, justificada por otros fines.
El sistema de transporte de hormigón por tubería proporciona un aumento de rendimiento y un ahorro de mano de obra importante, pero sólo es factible con un hormigón de mayor calidad que el habitual. Los componentes y dosificación del hormigón deben proporcionar la consistencia necesaria para que la circulación por la tubería sea continua sin que se produzca en ningún momento segregación.
Os dejo a continuación una explicación al respecto de la UPV que espero que os sea de interés.
Referencias:
MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. 189 pp.
Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Cimentaciones mediante cajones indios
Las cimentaciones con cajones abiertos, o cajones indios, se definen como aquellas realizadas a base de cajones abiertos por arriba y sin fondo, con su borde inferior biselado o con forma de cuchilla que se van hincando en el terreno por su propio peso o mediante lastre, a medida que se excava en su interior, mientras se recrecen sus paredes. Este proceso continúa hasta alcanzar la profundidad deseada. El cajón se fabrica total o parcialmente en su altura total a nivel del suelo. La sección de estos cajones es rectangular o circular. Este procedimiento es factible en terrenos blandos, debiendo tener precaución en el caso de excavar bajo nivel freático, de que no se produzca sifonamiento. En los casos en que sea necesario recurrir a bombas de agotamiento, las alcachofas de las mangueras se sitúan en pequeños pozos practicados en el fondo de la excavación. En el caso de no poder realizarse el agotamiento del agua, entonces se inyectan productos en el terreno para disminuir su permeabilidad.
El rozamiento entre el elemento y el terreno circundante se puede reducir mediante una rendija anular rellena de bentonita, de un ancho entre 5 y 10 cm. Estas fuerzas de rozamiento crecen al incrementarse la profundidad, por lo que habrá que ir incrementando el peso de empuje del cajón. Una vez alcanzada la profundidad prevista, se tapona el fondo de la excavación con hormigón. Durante este proceso ha da estar garantizada en todo momento la resistencia frente al empuje hidrostático ascendente.
En el Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes del año 2000, en su artículo 674, se incluían las cimentaciones por cajones indios de hormigón armado, sin embargo, este artículo quedó suprimido posteriormente.
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.
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.
Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
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.