Página 1 de 1

PREMEZCLADOS

Colando concreto fluido

La reología de flujo rápido pero sin segregación del concreto autocompactable logra superficies con una colocación más rápida y libre de defectos, de ahí su prestigio. Aun así, el concreto autocompactable tiene una desventaja operacional. El transporte de este material con aspecto líquido —desde la mezcladora hasta el molde— es un reto. La mayoría de las operaciones de prefabricado fueron concebidas para manejar concreto fresco con un revenimiento de 10 cm. Los operadores de la planta desperdician horas buscando métodos para convertir las grúas y los sistemas de entrega móviles —diseñados para una mezcla más espesa— para llevar material con un flujo por revenimiento de 58 cm. Es por eso que un sistema de entrega de concreto autocompactable como el de Autocor ofrece una solución de transportación
libre de derrames.
Este sistema fue diseñado para un proyecto de construcción en Alemania. El productor tenía que prefabricar secciones múltiples de las bases para torres que al combinarse todas juntas, soportarían las veletas para el viento. Puesto que los moldes eran altos, se quería un método de colocación de concreto autocompactable que evitara costos de establecer un sistema de grúa por encima, o de entrega por botes. En Putzmeister resolvieron el problema combinando componentes bien probados de su caja de herramientas de bombeo y colocación en una unidad de producción única. El Autocor de Putzmeister usa una bomba de rotor, un tambor agitador de 7 m, y una pluma opcional por encima, de 19 m para colocar eficientemente concreto autocompactable a 60 m3 por hora.

Ventajas de producción
El primer y más grande beneficio es que la unidad proporciona un amortiguador de almacenamiento del material fresco entre el mezclador y el colado. El tambor del mezclador gira lentamente y agita justo lo suficiente para ayudar a mantener el concreto autocompactable en su forma reológica apropiada.
Esto extiende la vida de almacenamiento. La acción de mezclado ayuda a mezclar diferentes colados de la misma mezcla, eliminando los problemas asociados con los sobrantes. Otro beneficio es que las tolvas contenedoras pueden maximizar el uso de las grúas o del transporte móvil. Las entregas pueden ser programadas para cargas totales, en lugar de cargas cortas de compensación. Las mezcladoras también pueden cargarse a capacidades de carga total cada vez que termina un ciclo.
La máquina de colado elimina tiempo de espera del proceso, incrementando el uso de las grúas que ya no necesitan estar colgando suspendidas sobre los moldes esperando a que se vacíe el bote. Las cuadrillas pueden establecer sus propios ritmos de colado sin importar la actividad del descimbrado de los moldes. Además, Autocor tiene menos material de desperdicio y con las mezcladoras dosificando a una capacidad óptima, se mejora la calidad de la mezcla.

Informes en: www.putzmeister.de
Fuente: The Concrete Producer, octubre de 2007.

PREFABRICADOS

Empleo de fibras de polipropileno 2a parte

Las fibras de polipropileno (PP) mejoran la tendencia a fisuración por contracción. En ensayos para la homologación de las fibras PP en la Universidad Ruhr en Bochum, Alemania, se comprobó que mediante la adición de fibras del tipo PM la tendencia o fisuración por contracción se redujo en casi un 95%. Para ello,
de acuerdo a los requisitos del Instituto Alemán para Tecnología de la Construcción, se tensaron y colaron placas de concreto 60cm x 60cm x 8cm con y sin fibras y luego se ensayaron en un túnel de viento con una velocidad de viento de aproximadamente 5 m/s. Se comparó la superficie de abertura de fisuras en la comparación de concreto con y sin fibras. Por su parte, en la Asociación Austriaca para Tecnología de Concreto y Construcción se ha considerado la propiedad positiva de las fibras de PP a través de la introducción de las así llamadas clases de contracciones tempranas. Éstas, sin embargo, se determinan en ensayos en el anillo de contracción.
La mejor propiedad usada con el empleo de fibras de PP en construcción de túneles y en el área de elementos prefabricados es en la mayoría de los casos la mejora del comportamiento en caso de incendio. Ante un evento de este tipo puede darse desprendimiento de concreto a modo de explosión.
De este modo la armadura portante puede quedar expuesta y perderse la seguridad de estabilidad debido al rápido calentamiento de la sección de la armadura. La sección portante del concreto continua reduciéndose, lo que conducirá a la falla del componente. El comportamiento de desprendimiento depende de muchos factores, como por ejemplo, el contenido de humedad del concreto, el tipo de agregados, la temperatura del incendio, el desarrollo de la temperatura, la calidad del concreto y eventuales tensiones de compresión en la pieza. Los desprendimientos a modo de explosión se producen por la elevada presión de vapor, generada al evaporarse el agua físicamente ligada, por una parte también del agua ligada en los poros del gel, así como el agua de cristalización de los gránulos de piedra. Sí se deben reducir los desprendimientos, adicionalmente a la reducción del contenido de humedad en el concreto y la elección de agregados apropiados, se pueden adicionar fibras de PP.

La tarea de la fibra PP consiste en crear suficiente volumen de poros para la disipación de la presión de vapor. Las fibras PP se funden aproximadamente a 160° C y forman tubos capilares en caso de incendios. Además las zonas de contacto entre agregados y matriz de agente ligante son más permeables que el resto de la matriz de agente. A través de la adición de fibras, se forman zonas de contacto similares alrededor de la fibra. A través de la red más estrecha de estas áreas permeables de agregados y fibras, se puede disipar lo presión de vapor.
Se han hecho ensayos de incendio en probetas pequeñas (60 cm x 50 cm x 30 cm) con concreto de la misma composición con y sin fibras, en donde la eficacia o a través de la reducción de los desprendimientos se define con relación al concreto sin fibras. Otros ensayos muestran el efecto positivo de las fibras, en donde se desprecia la influencia de las fuerzas normales de compresión presentes en la construcción de túneles.

En la práctica
Se ha empleado un concreto con fibras de polipropileno en la producción de dovelas de la empresa Max Bögl Bauunternehmung GmbH & Ca. KG para el proyecto “City Tunnel”, en Leipzig. Para las dovelas empleadas, fueron realizados ensayos de incendio en la MFPA Leipzig GmbH para el otorgamiento de una aprobación en caso individual. Para este caso se empleó una fibra de polipropileno KrompeFibrin PM 6/15 dosificada con 2,0 kg/m3. Junto a los ensayos para la autorización en caso individual, fueron realizados ensayos de homologación en la Universidad Ruhr en Bochum, que determinaron la inocuidad y reducción de la tendencia a la físuración por contracción. Sobre la base de estos estudios fue otorgada una homologación general de inspección de obra para la fibra de polipropileno del tipo KrampeFibrin por parte del Instituto Alemán para la Tecnología de Construcción. Otros ensayos en probetas con dimensiones de 60 cm x 45 cm x 30 cm demostraron que los desprendimientos con el empleo de fibras PP pudieron ser reducidos considerablemente.

Referencia: Markus Schulz, “KrampeHarex GmbH & Co. KG”, en Planta de Hormigón Internacional, febrero 2007.

MORTEROS

La producción de arenas para mortero seco 2da parte.

En cuanto a la selección del sistema de trituración, uno de éstos es el molino de martillo que tiene desventajas tecnológicas, mecánicas y de proceso. A fin de lograr una alta capacidad de trituración, son necesarios pequeños espacios entre las barras de la parrilla. Sin embargo, esto provoca una drástica reducción en la capacidad del rendimiento. Además, a medida que se incrementa el desgaste del martillo, la distancia entre la cara de éste y la parrilla de barras se hace más grande. Así, la capacidad de rendimiento se reduce y la porción del material de relleno, la fracción de tamaño más pequeño <0.09 mm, se incrementa ya que el material de alimentación es retenido por tiempo en el compartimiento de molido.

El incremento en el espacio de las barras de la parrilla causado por el desgaste da como resultado una elevación en el rendimiento, pero el rango del tamaño de las partículas descargadas se reduce. Aunque el rango de tamaño de partículas fuera de la especificación, de <4 mm, puede ser bien procesado en un molino de martillo, esto es sólo posible con espacios pequeños entre las barras de la parrilla, lo que conduce a un bajo rendimiento y a una porción alta e indeseable, del material de relleno. Por lo tanto, para producir arena para mortero seco, hoy se usan los molinos de martillo sólo en casos especiales.
Al usar un molino por impacto rotativo pueden evitarse desventajas, ya que permite la variación de dos parámetros mecánicos: ancho de los espacios y velocidad del rotor. El tamaño de las partículas de alimentación de este tipo de molino está limitado a 56 mm, a menos que se estén procesando materiales de un molido fácil (cal quemada, por ejemplo). Debido a la posición cerrada de los martillos en forma de herradura y a la alta velocidad de rotación —o mejor dicho: velocidad circunferencial— del rotor, el espacio entre el martillo y el revestimiento anular de desgaste es casi permanente. Esto conduce a una alta tasa de trituración y a una porción relativamente baja del material de relleno. Con este tipo de molino, aun los tamaños más finos de partículas fuera de la especificación pueden ser económicamente remolidos. La porción del rellenador que ocurre todavía es una característica de la roca y apenas puede ser influida. Gracias a las anteriores ventajas, el molino por impacto rotativo puede usarse tanto para la trituración primaria de los tamaños de partículas de hasta 56 mm, como para el molido secundario de las partículas que están fuera de la especificación.

Influencia de tamaños de partículas fuera de especificación

Los encargados de la planeación de las plantas para producir arena para mortero seco con frecuencia cometen el error de no tomar en cuenta la cantidad de material fino fuera de especificación, es decir, la fracción de 1.25 a 4 mm. Este problema ocurre si el plan sólo incluye un molino por impacto o uno de martillo. Por este error de planeación, el propietario se enfrenta al problema de tener que remoler las partículas fuera de especificación con una gran carga circulante o una cantidad excesivamente alta del material de relleno, o de tener que vender fracciones de partícula fuera de la especificación a bajo precio o inclusive tener que tirarlas. Estas dos situaciones reducen las utilidades de la planta. La aparente ventaja del molino de impacto debido a su tasa de rendimiento más alta, refiriéndose al mismo consumo de energía es anulada cuando se considera la carga circulante. Ciertamente, el molino por impacto está en desventaja ya que su carga circulante es doce veces más alta que la del molino por impacto rotativo. Por lo tanto, el sistema de banda transportadora y el sistema de cribado tienen que ser de un diseño significativamente grande, lo que naturalmente no sólo afecta el costo sino también los gastos de operación.

Estrategias para nuevas plantas

Hay dos tecnologías fundamentales para la producción de arenas de mortero seco a partir de rocas ligeras y moderadamente abrasivas, de las anteriores consideraciones:

a) Si hay disponible material de alimentación <56 mm, el molino por impacto rotativo puede desarrollar tanto la trituración primaria como la secundaria en una sola operación de trabajo. Es mejor regresar las fracciones del tamaño de partículas fuera de especificación al material de alimentación.
b) Si el material de alimentación tienen un rango de tamaño de partículas >56 mm hasta 120 mm, debe de usarse un molino de impacto reversible como el molino primario y uno por impacto rotativo como el secundario. El molino de martillo sólo debe ser usado para aplicaciones en donde se desea una alta porción del material de relleno <0.09 mm.

Referencia: ZKG International, no. 9, 2007, vol. 60..

TUBOS

La norma australiana para tubos de concreto 2da parte.

Una pregunta recurrente es: ¿las AS 3600 y AS 5100 son especificaciones aplicables a los tubos de concreto? A la que se puede responder que, formalmente, la respuesta para los tubos de concreto que cumple con AS 4058, enfáticamente es en sentido negativo. El alcance de AS 3600, Cláusula 1.1.2 dice: “Tampoco se tiene la intención de que los requisitos de esta norma deban de tener prioridad sobre los de otras normas australianas”, y de AS 5100.1, Cláusula 1: “Esta norma establece los requisitos para el diseño (de puentes y otras estructuras), excepto aquellas cubiertas específicamente por otras normas.” No obstante, la familiaridad con el formato de AS 3600/ AS 5100 puede hacerlo atractivo a los ingenieros de especificaciones, y por esta razón vale la pena aclarar las razones desde un punto de vista de ingeniería del porqué las disposiciones de durabilidad de estas normas no son apropiadas para los tubos de concreto.
Para ambientes bajo tierra las clasificaciones de exposición en AS 3600 y AS 5100.5 y los recubrimientos asociados tienen una relación mínima con cualquier mecanismo reconocido de deterioro o niveles reales de químicos agresivos. Esto es en contraste con AS 4058 que establece límites de concentración para un rango de tipos químicos que pueden atacar al concreto y las correspondientes condiciones de suelo para tubos, de conformidad con la especificación de la norma. De igual significado es la falta de correspondencia en AS 5100.5 y AS 3600 entre los recubrimientos especificados y el efecto de la calidad del concreto, tal como se refleja en los diferentes grados de resistencia. Hay ejemplos claros con respecto a la carbonatación y la penetración de cloruros, y ambos han sido temas de un amplio estudio científico.
Beckett y Snow presentan relaciones entre tasas de carbonatación y relación agua/cemento, que pueden ser traducidas a los correspondientes grados de resistencia. A partir de estas relaciones, las profundidades de carbonatación para concreto expuesto a la atmósfera (que es más severa que otras condiciones de exposición) están relacionadas con el grado de resistencia.

La profundidad de la carbonatación para concreto de 50 MPa es de aproximadamente un tercio de la profundidad a la misma edad para el concreto de 40 MPa. Para una vida de diseño de 100 años, con una resistencia característica de, al menos, 50 MPa y cualquier profundidad razonable de recubrimiento, la carbonatación no es siquiera un mecanismo relevante.
Sin embargo, en ambientes en donde no hay otro mecanismo de deterioro reconocible, el AS 3600 y el AS 5100 no permiten una reducción de más de 5 mm en el recubrimiento para un concreto de 50 MPa comparado con uno de 40 MPa, y un recubrimiento mínimo de al menos 15 mm para concreto de 50 MPa.
El efecto que tiene un concreto denso e impermeable como en los tubos de concreto, en la tasa de carbonatación; aquí, hay una carbonatación mínima después de aproximadamente 65 años. El refuerzo localizado sólo un par de milímetros por debajo de la superficie estaría completamente protegido contra la corrosión por la alcalinidad del concreto. En las relaciones entre la resistencia y las tasas de penetración de cloruro se puede decir que para una duración de 40 años a la pérdida de pasividad del acero de refuerzo, se requiere un recubrimiento de 50 mm para concreto de 50 MPa y de 90 mm para un concreto de 40 MPa (es decir, 40 mm más de recubrimiento para el grado más bajo de concreto); sin embargo, el AS 3600 permite una diferencia de solamente 15 mm.
La base de las disposiciones de recubrimiento en AS 3600 y en AS 5100 es la práctica y no algo científico. No pueden ser aplicados a estructuras en donde las consideraciones prácticas contempladas, tales como la calidad del trabajo de construcción en el sitio, son irrelevantes. Los tubos de concreto son un claro ejemplo; el concreto denso, el alambre de refuerzo de diámetro pequeño, la colocación exacta del refuerzo, y los ambientes del subsuelo para los cuales las descripciones se reducen tan sólo al contacto con el suelo o el agua carece de significado. Las clasificaciones de exposición y los recubrimientos en AS 3600 y AS 5100.5 no tienen cabida en la especificación de los tubos de concreto.

Fuente: Concrete in Australia, june-august, 2006. El autor de este documento es el dr. Norwood Harrison, Gerente de Soporte Técnico (Humes), Rinker Australia y miembro del Comité Técnico para la Asociación de Tubos de Concreto de Australia.