De bandas, bombas y tractocamiones
Por Adriana Reyes

El sistema que se esté utilizando en una construcción, las características de la misma y la localización física determinarán la forma de traslado del concreto, pudiéndose recurrir a métodos y equipos diversos tales como carretilla y buggies, pluma y torre grúa, camión revolvedor, camión de caja fija -con o sin agitadores-, cucharones transportadores por camión o carro de ferrocarril, conductos o mangueras (bombeo) o bandas transportadoras.

De acuerdo con los autores del reporte Guía Práctica para la Colocación del Concreto (IMCYC, ACI 304), el método de transportación que se emplee deberá asegurar la entrega eficiente del concreto entregar eficientemente el concreto en el punto de colocación, sin alterar significativamente las propiedades deseadas con respecto a la relación agua/cemento, revenimiento, contenido de aire y homogeneidad.

Así como es importante elaborar un proyecto, establecer las caracteríaticas técnicas y estéticas y elegir los materiales que se utilizarán en una obra, también lo es decidir la forma en que se transportará el concreto, ya que un óptimo sistema de transportación garantizará que se conserve la calidad del material..

"Cada método de transportación tiene ventajas bajo condiciones particulares tales como: ingredientes y proporciones de la mezcla, tipo y accesibilidad de colocación, capacidad de entrega requerida, localización de la planta de dosificación, condiciones ambientales y otros", se indica en el reporte mencionado.

Diversos transportes
Las carretillas y carros impulsados manualmente son medios que pueden utilizarse para distribuir el concreto dentro de la obra a distancias máximas aproximadas de 60 metros; su capacidad oscila entre 60 y 220 litros y es recomendable que tengan ruedas de goma que amortigüen el movimiento durante la distribución.
Los buggies tienen capacidad de 250 a 350 litros y su distancia máxima recomendable de entrega es de aproximadamente 120 metros. Su eficiencia puede ser de cinco a seis veces mayor que la del carro impulsado y 20 veces mayor que la de la carretilla.
La pluma y la torre grúa han sido durante muchos años el sistema más empleado para transportar el concreto dentro de la obra. Juan Carlos Rodríguez Sarmiento, de Concretos Bogotá LTDA, señala que, para cargas pequeñas, lo común es disponer de un mezclador a nivel del piso donde se descargue el concreto, y de allí alzarlo en un balde por medio de una pluma o grúa hasta el nivel de colocación, para verterlo en una carretilla que finalmente lo llevará al sitio exacto de descarga.
Para cargas mayores -agrega- la combinación de una grúa o torre grúa con cubetas que permitan la descarga vertical de concreto por el fondo y sin segregación es lo apropiado, "constituye un medio económico para colocar concreto y transportar materiales en la construcción de estructuras altas (entre 5 y 50 pisos), y también porque requiere poco espacio para su montaje y escaso personal para su operación".
El camión revolvedor sirve como unidad agitadora de transporte. El tambor se hace girar a velocidad de carga durante la carga y luego se reduce la velocidad a velocidad de agitación, o se detiene después de completar la carga. El tiempo transcurrido para la descarga del concreto puede ser el mismo que en el caso del mezclado en el camión y el volumen transportado se puede aumentar hasta 80% de la capacidad del tambor, según se establece en la Guía Práctica para la Colocación del Concreto.
Las unidades que se emplean para el transporte en camión de caja fija, con o sin agitador, constan de una caja abierta, montada sobre un camión. La caja metálica debe tener superficies de contacto lisas, perfiladas y, en general, debe estar diseñada para descargar el concreto por la parte de atrás cuando la caja es volteada. Se debe colocar en el pilote de descarga una puerta y vibradores montados en la caja para controlar el flujo. Un agitador ayuda en la descarga y mezcla el concreto al bajar. Una característica primordial es que jamás se debe agregar agua en la caja del camión porque entonces no se logra la mezcla.
En el documento ACI 304 se indica que el uso de cubiertas protectoras para las cajas de camión en lugares donde existe mal clima, la apropiada limpieza de todas las superficies de contacto y caminos de transporte llanos, contribuyen significativamente a la calidad y eficiencia de esta forma de transportación, cuyo tiempo máximo de entrega es de 30 a 45 minutos. La entrega está determinada por la temperatura.
El uso de recipientes para concreto montados en camiones o carros de ferrocarril, es un método común de transporte de concreto masivo desde la planta de mezclado hasta un punto cerca del lugar de colocación, donde una grúa levanta el recipiente hasta el punto final de colocación.
En ocasiones se usan carros de traslado que operan sobre rieles para transportar el concreto desde la planta de mezclado hasta los recipientes que se operan en cable-vías. La descarga del concreto de los carros de transporte al recipiente, que puede ser por el fondo o por alguna forma de volteo, debe ser cuidadosamente controlada para impedir la segregación. El tiempo de entrega por este método generalmente va de los 30 a los 45 minutos.
También se ha utilizado la entrega por medio de helicópteros en áreas difíciles de alcanzar, donde otros equipos de transporte no podrían ser empleados. Este sistema usualmente emplea uno de los métodos referidos para transportar el concreto hasta el helicóptero, el cual eleva el material en un bote ligero hasta el área de colocación.

Bandas transportadoras
Las bandas transportadoras de concreto están diseñadas para transportar concreto en estado plástico desde una fuente de suministro hasta las cimbras u otros lugares sin tener que usar equipo adicional, excepto el requerido para la compactación. "La colocación del concreto por medio de bandas transportadoras debe ser una operación continua", indica Rodríguez Sarmiento.
Los mejores resultados se obtienen cuando se cuenta con un suministro constante de concreto mezclado adecuadamente para cargar la banda transportadora, así como con los dispositivos necesarios para desplazar el punto de descarga durante la colocación, de manera que el concreto en estado plástico pueda ser depositado en toda el área, sin necesidad de traspalearlo o aplicarle demasiada vibración. Las bandas transportadoras se clasifican en tres tipos: portátiles o autocontenidas, de alimentación o en serie, y de distribución o con descarga radial o lateral.

El origen
Las primeras bandas transportadoras se utilizaron en Estados Unidos para manejar grano. En la "Millers Guide" de 1795 se describe una banda transportadora de este tipo; casi cien años después se tuvo noticia de una banda transportadora en una planta procesadora de mineral.
La primera vez que se utilizaron con éxito las bandas transportadoras de concreto fue en 1929 cuando la Corbeta Construction Co. Inc utilizó una de 183 m de longitud para colocar el concreto estructural del puente de la 238a Calle Este, en el condado de Bronx, en Nueva York.
Entre 1935 y 1944 se utilizaron bandas transportadoras para trasladar concreto entre la planta mezcladora y un punto de distribución, en donde era cargado en cucharones con descarga interior para ser colocado en diversas obras del Corps of Engineers y de la TVA que utilizaban de 190 a 256 kg de cemento por m3 de concreto y agregado de 100 a 150 mm de tamaño máximo. La segregación del agregado de mayor tamaño en los puntos de transferencia y en las tolvas era causa de problemas considerables, por lo que se desarrollaron varios deflectores, canales y tolvas para reducir la segregación al mínimo.
De 1941 a 1950, la Ontario Hydro utilizó con éxito las bandas transportadoras para colocar concreto en siete diferentes construcciones de presas. A principios de la década de 1950, la disponibilidad del concreto premezclado para llevar a cabo proyectos de construcción en Estados Unidos creó una gran demanda de equipo que facilitara librar el tramo entre el área accesible a un camión mezlador y el lugar donde debía colocarse el concreto. A finales de dicha década llegaron al mercado las primeras bandas transportadoras de concreto portátiles comercialmente accesibles.
Las bandas transportadoras o alimentadores se desarrollaron aproximadamente en 1962; la primera banda distribuidora fue una unidad de descarga lateral utilizada en l963 para colocar una capa de concreto en la vía rápida elevada de la 46ª Avenida Este en Denver, Colorado. Poco después se desarrollaron los distribuidores radiales.
A medida que el diseño de las bandas transportadoras fue evolucionando , se encontró que las características requeridas para evitar la segregación del concreto también facilitaban el manejo del mismo, tanto de alto como de bajo revenimiento. "Como regla, cualquier concreto con agregado normal o ligero que pueda ser descargado por un camión mezclador se podrá colocar por medio de una banda transportadora", mencionan los expertos.

Tipos de bandas
Las bandas transportadoras de concreto se clasifican según la función que desempeñan con mayor eficiencia. Cada tipo de transportador posee cierta habilidad limitada para alcanzar, levantar, transportar o distribuir. En proyectos muy grandes o complejos, el aspecto económico normalmente determinará el uso de cada tipo de equipo, de acuerdo con la función que desempeñe mejor.
Para la colocación a corta distancia o a poca altura, se utilizan bandas transportadoras portátiles cuya característica primordial es que cada unidad es autosuficiente y se puede desplazar con facilidad por toda la obra. Cada unidad debe tener su propia fuente de energía. Su peso y movilidad restringe su longitud total a 18 metros aproximadamente, lo cual limita la altura máxima de descarga a unos 11metros.
Este tipo de bandas son impulsadas por motores de gasolina y utilizan sistemas de transmisión hidráulica, poseen una buena relación entre potencia y peso de la carga y tienen la capacidad de arrancar y parar con toda la banda cargada, sin peligro de sufrir fallas mecánicas. Están equipadas con un mecanismo de elevación por pluma y pueden ser autopropulsadas y poseer dirección motriz.
Para la colocación del concreto a largo alcance, se hace uso de bandas transportadoras de alimentación que operan en serie, con puntos extremos de descarga para la transferencia. Este tipo de bandas normalmente se usa para colocar grandes volúmenes de concreto ya que requieren de mucho tiempo para su instalación y puesta en marcha.
Esta bandas -que vienen equipadas con motores eléctricos de corriente alterna, de manera que la velocidad es controlada por la fuente de energía- operan sobre un riel o trayectoria de fácil instalación, lo que permite que el tren alimentador sea ampliado o reducido, sin interrumpir la colocación del concreto. Las más comunes son las de 9 y 12 metros. En aplicaciones de largo alcance, como son las cubiertas para puentes, se emplean unidades de hasta 26 metros. La mayoría de los transportadores de alimentación usan bandas de 0.4 metros de ancho que corren a velocidades relativamente altas, superiores a los 153 m/min. Estos alimentadores poseen una capacidad de colocar concreto de hasta 92 m3 /h.
Los transportadores de distribución se dividen en radiales y de descarga lateral. Los primeros se instalan en el área de colocación, sobre un soporte en voladizo que usualmente se puede desplazar por un arco de 360° con respecto al punto de descarga. El transportador se puede extender o acortar. Los modelos más simples y baratos de este tipo son de operación manual y la longitud no es mayor de 9 metros. Las limitaciones del alcance y del peso de las unidades se han superado por medio del uso de transportadores telescópicos de dos o tres secciones montados en el brazo de una grúa hidráulica. Una de las ventajas de los distribuidores radiales es su rápida instalación y su capacidad para superar los obstáculos que se interpongan en la colocación del concreto.
Los transportadores de descarga lateral abarcan toda el área de colocación. Al descargar el concreto, por un lado de la banda mediante una cuchilla móvil, colocan una franja recta de concreto que resulta ideal para acabados mecánicos. Puesto que los camiones mezcladores no pueden verter eficientemente el concreto a más de 3 o 4 metros, se emplean varios transportadores de descarga lateral de 7 a 10 metros de longitud para distribuir el concreto en cubiertas, pisos de almacenes, rampas de aeropuertos, calles y otros tipos de losas planas.
Hay transportadores que abarcan una distancia de 30 metros y se utilizan en proyectos grandes como puentes, revestimientos de canales, cortinas de presas y vertedores. También atraviesan excavaciones para colocar todo el concreto en trabajos subterráneos como son cimentaciones, estructuras de drenaje y plantas de tratamiento de desperdicios.
De acuerdo con los expertos, el éxito en la colocación del concreto por medio de bandas transportadoras depende del cumplimiento de las siguientes condiciones:

  • Todo los componentes del transportador estarán dimensionales dimensionados de acuerdo con el peso del concreto, especialmente la unidad impulsora, el bastidor de soporte y los rodillos-guía de la banda.
  • El transportador en sí, o por lo menos el mecanismo de descarga del concreto, deberá poder desplazarse por toda el área de colocación, sin interrumpir ni demorar significativamente la colocación del concreto.
  • Las bandas transportadoras de concreto serán capaces de detenerse, mantener el concreto sobre la banda y volver a arrancar con la banda totalmente cargada (esto es necesario debido a que la colocación del concreto no puede ser más rápida que la compactación y el acabado del mismo). Este requerimiento es muy importante cuando el transportador se emplea para colocar el concreto en cimbras de muros y columnas.
  • Las bandas transportadoras tendrán que estar diseñadas para operar bajo su capacidad de carga sin sufrir descomposturas mecánicas. Una vez que se inicie la colocación del concreto, la misma deberá continuar sin interrupciones, ya que de lo contrario podrían originarse juntas frías.

Bombeo

El concreto bombeado puede definirse como concreto transportado mediante presión a través de tubos o mangueras flexibles que descargan la mezcla directamente en el sitio de colocación. Para bombear concreto es necesario que éste pase a presión por una tubería, por lo cual debe estar dosificado de tal manera que existan todos aquellos componentes que permitan formar una película lubricante permanente en las paredes de la tubería con una consistencia adecuada, escribió Juan Carlos Rodríguez Sarmiento en el artículo "Sistemas de colocación de concreto" (Asocreto núm. 33).
Actualmente existen bombas que pueden llevar el concreto a más de 300 metros de altura y distancias horizontales de 800 metros con caudales que varían entre 6 m3/hora y 140 m3/hora. Las ventajas de este método son que permite colocar cantidades relativamente o grandes (volúmenes superiores a 400 m3); el concreto llega a los sitios en los cuales no existe espacio para organizar algún otro sistema de transporte; permite alcanzar puntos que de otra forma no serían de fácil acceso; evita el doble manejo del concreto en el interior de la obra, ya que la bomba descarga el material directamente a la formaleta; la colocación se puede ejecutar a la velocidad de descarga de la mezcladora, sin detenerse por limitaciones de transporte y equipo de colocación.
El transporte del concreto ha evolucionado como el concreto mismo; la elección de un método o sistema para el trasladado depende de las características de la obra en sí y del medio físico que la rodee. Hay muchas opciones, que van desde una carretilla hasta sistemas sofisticados cuyo empleo debe medirse en función de las características de la obra y de la relación costo-beneficio de la misma.

RECUADRO 1

Citas
Las piezas prefabricadas sólo resultan económicas cuando pueden transportarse y montarse con un gasto unido al costo de su fabricación que quede muy por debajo de la construcción realizada por métodos ordinarios. Dos de los medios disponibles de transporte: carretera y ferrocarril.
(arq. Raúl Díaz Gómez, Prefabricación, IMCYC, 1973)
Un óptimo sistema de transporte se puede efectuar por una gran variedad de técnicas; sin embargo, el método y los equipos que se utilicen resultarán adecuados siempre y cuando conserven la calidad del concreto. Adicional a esto, una buena organización de la obra también cuenta para el éxito. (ing. Juan Carlos Rodríguez, ."Sistemas de colocación de concreto", Asocret,o núm. 33)

RECUADRO 2
Primeras presas en donde se manejó el concreto por medio de bandas transportadoras


Nombre Propietario o agencia Cemento en corazones de concreto, kg/m,3 Tamaño máximo del agregado, mm (pulg) Proporción del agregado fino en el total del agregado, %
Pine Canyon Corps of Engineers 212 15.2 (6) *
Mahoning Creek Corps of Engineers 190 15.2 (6) *
Tygart Corps of Engineers 195 10.2 (4) *
Fontana TVA 190 15.2 (6) 30
Ft. Loudoun TVA 196 12.7 (5) 25
Guntersville TVA 256 10.2 (4) 27
Aquasabon Ontario Hydro 182 76 (3) 42
Barrett Chute Ontario Hydro 208 38 (1 ½) 45.5
Des Joachims Ontario Hydro 217 76 (3) 41.5
Otto Holden Ontario Hydro 217 76 (3) 38
Pine Ortage Ontario Hydro 228 76 (39 43

Bibliografía
Rodríguez Sarmiento, Juan Carlos, "Sistemas de colocación del concreto", Asocreto , núm. 33, Bogotá, Colombia.
Guía Práctica para la Colocación del Concreto, ACI 304, IMCYC, México D.F., 1998(varios autores).
Díaz Gómez, Raúl, Prefabricación, IMCYC, México D.F., 1973.
Colocación del Concreto por Métodos de Bombeo, Reporte preparado por el Comité ACI-304, IMCYC, México D.F., 1999)
"Concreto bombeado", Asocreto, 1998. "Concretos y morteros, manejo y colocación en obra", Asocreto, tomo 4, 1998, Bogotá, Colombia"Transporte del concreto, programación y suministros", Colección Básica de Concreto, núm. 4, 1998
Transporte a distancia de la mezcladora fresca de hormigón,. Editorial de la Construcción, 1995.

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