Mejor en concreto

Almacenamiento seguro

Los silos son estructuras diseñadas para almacenar toneladas de granos y semillas o bien polvos como carbón, cemento, hierro, puzolana, caliza, etcétera. Los de concreto, ofrecen grandes ventajas.
El uso de los silos se ha adaptado a la industria debido a la necesidad de contar con depósitos con mayores capacidades, producto del perfeccionamiento de métodos de producción y mecanización industriales en los que se utilizan diversas formas de llenado, extracción y manejo de materias primas. Incluso, en el área militar se utilizan para depósito y manejo de misiles. Estos depósitos demandan hoy de una extracción más rápida de los materiales por lo que requieren varias aberturas, así como diámetros y alturas más grandes para incrementar la capacidad de almacenaje y para la descarga.
Para algunos especialistas la geometría de los silos tiene gran influencia en el comportamiento de los materiales almacenados, tanto en su estado de reposo como en el proceso de descarga de los mismos. Cada material requiere un proceso diferente de almacenamiento por lo que las característica de los silos podrían variar en capacidad, cantidad de celdas, geometría y materiales estructurales que lo conforman de acuerdo con las necesidades particulares de cada caso. En ese sentido, según sea el proceso industrial a utilizar para el manejo y transporte de los materiales, la geometría del silo puede variar en altura, diámetro y configuración de la losa de descarga.

De acuerdo con expertos en el diseño y construcción de silos, “la forma estructural más común es la circular, en cuyo caso la estructura está sujeta a una presión uniforme en torno a la circunferencia y sus paredes se comportan como una membrana de tensión, sin momentos flexionantes a lo largo de la mayor parte de su altura, excepto en los extremos en donde, por lo general, las paredes están conectadas a otros elementos.
Por esta razón los silos circulares se construyen con diámetros que exceden las dimensiones prácticas de silos rectangulares o cuadrados”. También pueden construirse de forma poligonal, hexagonal u octogonal con las mismas ventajas de los rectangulares, en todos los casos pueden ser construidos con concreto reforzado o con acero, principalmente. El concreto es el material más común en la construcción total de la estructura de los silos; es decir, en la cimentación, paredes, techo, fondo y tolva. Esto se debe a sus cualidades intrínsecas de resistencia, durabilidad, facilidad para la obtención de superficies lisas y herméticas, gastos de conservación prácticamente nulos, entre otros aspectos.

Sobre el uso de estas tecnologías de almacenamiento
Representantes de dos importantes firmas en el diseño y construcción de silos para el área alimenticia e industrial, Cobeto Limitada, empresa colombiana especialista en servicios de consultoría, construcción, administración, gerencia, asesoría y ejecución de obras especiales en proyectos de ingeniería, y Construcciones FASA, consorcio mexicano especialista en el uso del sistema constructivo de cimbra deslizante en la construcción de silos de concreto reforzado para almacenamiento de granos y materias primas, consideraron en entrevista que el concreto reforzado brinda mayor eficiencia, rapidez y economía en la construcción de silos. Los ingenieros Jaime Eduardo Becerra Fortich, gerente de Cobeto Limitada, y Fernando Álvarez López, director técnico de Construcciones FASA, señalaron que los silos de concreto son más resistentes a los agentes exteriores, más duraderos y requieren de menor mantenimiento, en comparación con las estructuras de este tipo construidas en acero. “Los silos de concreto son rentables de ciertas dimensiones, por ejemplo de 15 metros de altura y ocho metros de diámetro, como mínimo, mientras que los silos metálicos se limitan a alturas menores”, comentó Becerra Fortich. Además, puntualizó que, de acuerdo con el material almacenado, los silos deben someterse a mantenimiento periódicamente, por ejemplo, aquellos que contienen material cementante, cada tres o cuatro meses, en tanto que los destinados al acopio de materias orgánicas deben ser limpiados con mayor regularidad para evitar fermentaciones”.
Indicó que un silo en concreto reforzado, construido con la técnica de cimbra deslizante, puede cimentarse en cualquier tipo de terreno, “la ingeniería de diseño se encarga de delinear la estructura de cimentación de acuerdo con las características mecánicas del suelo”. Por su parte, el ingeniero Álvarez, director técnico de FASA, empresa líder en el diseño y construcción de silos de almacenamiento en concreto reforzado, opinó que desde su surgimiento, la construcción de silos se ha realizado en concreto reforzado; el uso de acero para su construcción es reciente; sin embargo, dijo, la ventaja entre uno y otro es realmente económica. “El cliente puede elegir entre uno y otro, sin embargo, un silo de concreto reforzado, por las características físicas propias del material y el espesor de la pared (de entre 15 y 20 centímetros) proporciona excelentes condiciones de aislamiento y evita condensaciones de agua, que en el caso de granos y semillas, es un aspecto importante para evitar daños al producto almacenado”, precisó.

Mejor por… sus ventajas en comparación con los metálicos

• Pueden configurarse con mayor facilidad.
• No requieren membranas protectoras.
• Se le pueden aplicar acabados estéticos más fácilmente que en otro tipo de materiales.
• Requieren menor mantenimiento.
• Debido al espesor de sus paredes, de entre 15 y 20 centímetros, son menos vulnerables al pandeo en comparación con aquellos silos construidos en otros materiales.
• Las paredes de un silo de concreto aíslan el material contenido para mantenerlo en condiciones adecuadas, mientras que en los metálicos se adaptan sistemas de aleación que permiten inyectar aire al interior del silo, lo que implica un costo adicional.

Mejor por… sus antecedentes históricos

Antes de los años 80 del siglo XX, los silos de concreto habían sido diseñados con las teorías de Jansen y Airy, a partir de la siguiente década, las teorías más aceptadas y realistas son las de Marcel y Reimbert. Dichas teorías contribuyeron a modificar el diseño de silos, permitiendo un mejor desempeño y seguridad de estas estructuras de almacenamiento. Sin embargo, la mayoría de los silos en México y en el mundo, no reciben un mantenimiento adecuado para su normal conservación. Aunado a ello, para aquellos que fueron diseñados y construidos antes del reconocimiento y aplicación de estas teorías, los problemas generados por un comportamiento desconocido del material almacenado se han caracterizado por fisuras de diferente patrón, deformaciones excesivas en las paredes, llegando incluso al colapso parcial y/o total de silos aislados o de baterías de silos.

“De acuerdo con la importancia de conservar en buenas condiciones lo almacenado en un silo y que la merma no impacte económicamente al cliente, éste determinará el material con el que se construirá su depósito; en este caso, un silo en concreto reforzado sería la mejor opción”. Además, Álvarez explicó que a diferencia de otros grandes recipientes o depósitos, los silos tienen un comportamiento especial. “Por ejemplo, en el caso de un tinaco de agua, si bien se trata de un contenedor cilíndrico, está diseñado para almacenar líquidos por lo que la presión que el fluido ejerce sobre las paredes –por encontrarse en reposo–, es hidrostática. En un silo, el producto almacenado ejerce una presión horizontal y una fricción vertical, esa es la diferencia de por qué se denomina a un silo como tal, es decir básicamente por lo que contiene y cómo lo contiene”, afirmó. Al referirse al mantenimiento de los silos de concreto reforzado, refirió que estas estructuras, de acuerdo con el material que se construyan, requieren de cierto tipo de remozamiento.

Mejor por… nuestra asesoría

El IMCYC ofrece los siguientes servicios relacionados con silos de concreto:
• Asesoría estructural en la reparación y/o reforzamiento.
• Dictamen de evaluación de los materiales.
• Dictamen técnico de evaluación de la estabilidad y la seguridad estructural.
• Proyecto estructural de reparación y/o reforzamiento.
• Elaboración de especificaciones estructurales.
• Proyecto estructural de estructuras de Silos.
• Evaluación estructural y física de silos existentes.
• Trabajos de auscultación del acero de refuerzo (distribución, recubrimientos y diámetros representativos).

 

Mejor por… múltiples razones

Resistencia a los agentes exteriores.
• Requieren de menor mantenimiento, en comparación con las estructuras hechas en acero.
• Son más durables.

 

Mejor por… su incapacidad de escurrirse

El revenimiento del concreto micrométrico es cero.
• Como su consistencia al aplicarlo es similar al de la arcilla o barro, es posible utilizarlo en superficies verticales y overhead sin que haya riesgos de desprendimiento.

En el caso del concreto reforzado, “muchas veces los ingenieros decimos en broma que existen dos tipos de concreto: el agrietado y el que se va a agrietar. En un silo, una grieta puede ser un punto potencial de falla en el sentido de que puede ser afectado por el agua, por la contaminación, por polvo, por lo que entre por esa grieta, la varilla puede llegar a corroerse, se incrementa el volúmen y fractura el concreto. Por ello, precisó, los silos de concreto deben someterse a mantenimiento cada siete u ocho años de uso, para ello es necesario aplicar algún recubrimiento exterior para sellar fisuras y, en casos más graves, realizar resanes. Los silos de concreto, por tratarse de estructuras en constante llenado y vaciado –en expansión y movimiento– sufren mayor cantidad de fisuras y grietas, es una estructura propensa a ello, por lo que es recomendable que después de determinado número de años, sus paredes interiores y exteriores sean selladas. Por otra parte, consideró que un silo en buenas condiciones –con mantenimiento constante y adecuado uso de operación–, podría alcanzar hasta 70 años de vida útil, mientras que uno metálico entre 15 y 20 años, según las condiciones del medio ambiente donde sea construido. c

 

Guadalupe Lugo García

Bibliografía: Filigrana M., Diego. Silos y tanques en concreto reforzado. Cálculo estructural simplificado. Colección Ciencias Físicas, Exactas y Naturales. Universidad del Valle, Programa Editorial. Noviembre 2004.
http://cdigital.dgb.uanl.mx/te/1080095026/1080095026_02.pdf
http://www.imcyc.com/laboratorio/asesoriatec.htm

 

Vota por el artículo
	regresar