Posibilidades del concreto

P R E FA B R I C A D O S

Curado acelerado de piezas de concreto a altas temperaturas 3era parte.

De los métodos de curado, el empleo de vapor de agua es el más utilizado en la industria de los prefabricados ya que el vapor de agua no sólo es una fuente de calor efectiva, sino que brinda la humedad necesaria para la hidratación. Antes de comenzar a aplicar vapor de agua debe tener lugar la fase de asentamiento, ya que con una aplicación demasiado temprana de calor, puede echarse a perder el desarrollo de la resistencia.

Durante el proceso de curado las piezas de concreto son colocadas en una cámara en la que se introduce vapor de agua a presión atmosférica. Para obtener temperaturas de curados mayores, el vapor de agua se puede introducir a presión en cámaras selladas. Cuando la aplicación de calor procede de un solo lado, en la pieza suelen generarse gradientes de temperatura que pueden crear fisuras microscópicas.

Curado con microondas
Debido a la aún escasa popularidad de la que gozan estos métodos, hasta ahora las microondas (radiaciones electromagnéticas), han sido usadas principalmente en ensayos experimentales. Como el agua absorbe fácilmente la energía de las microondas, este método es más efectivo mientras más agua contenga el material a calentar. El método de las microondas se puede utilizar para calentar los diferentes componentes del concreto antes del proceso de mezclado. Sin embargo, con este método de curado debe ser respetada la fase de retraso del revenimiento, ya que un calentamiento demasiado temprano con las microondas puede influir negativamente en el desarrollo de la resistencia, lo que a su vez está relacionado con los productos de hidratación que se forman con rapidez. La duración de la exposición a las microondas se debe controlar para evitar el desarrollo de caídas de temperatura que pudieran formar fisuras microscópicas. La energía de las microondas se puede controlar con aparatos de medición digitales de modo que sea controlable el proceso del curado. De aquí surge la posibilidad de un control de calidad estricto para el curado con microondas en la planta de prefabricados de concreto.

Curado con flujo eléctrico
Este método se emplea, por ejemplo, en la producción de durmientes de ferrocarril. El agua del concreto fresco es buen conductor del flujo eléctrico. La resistencia eléctrica del concreto fresco se sitúa en torno a 100 Ohm. Con esta resistencia contra el flujo eléctrico se genera calor. Este proceso es similar al que tiene lugar en una bombilla, en la que la resistencia del filamento al flujo eléctrico es tan grande que el filamento se pone incandescente. Aquí el concreto fresco se debe exponer al flujo eléctrico al término de la fase de retraso del asentamiento para que tenga la suficiente resistencia para resistir las tensiones del aumento de temperatura. Este método del flujo eléctrico origina una distribución uniforme del calor en la sección de la pieza, de manera que se evitan las diferencias de temperatura y la formación de microfisuras que ello conlleva. La resistencia eléctrica del concreto es un buen indicador de su resistencia a compresión. De manera que con las mediciones de la resistencia se puede estimar la resistencia a compresión con una precisión de unos 6 MPa.

Cubiertas térmicas
Otra posibilidad para el curado térmico de las piezas de concreto en la obra o en la planta de prefabricados consiste en emplear cubiertas térmicas. Gracias a la flexibilidad y a la moldeabilidad, las cubiertas se pueden utilizar en piezas con cualquier tipo de forma. La empresa británica Inditherm fabrica cubiertas térmicas para la industria de la construcción. Un método patentado con el que, con una reducida cantidad de voltios, se puede conseguir una temperatura constante de hasta 120°C por la superficie de la cubierta; con la distribución uniforme del calor se evitan diferencias de temperatura en la superficie de concreto. c
Referencia: Nicholas Burmeister, University of Cape Town, Sudáfrica, PHI Planta de Concreto Internacional, No. 5, 2008.

 

P R E M E Z C L A D O S

Nueva tecnología para aditivos de concreto 3era parte.

Sa posibilidad de reducir los tiempos de puesta en obra; la eliminación de ruidos por la ausencia de vibración; la
posibilidad de rellenar correctamente estructuras densamente armadas, así como la presencia de acabados superficiales perfectos en concretos arquitectónicos, son sólo algunos ejemplos, pero las posibilidades resultan infinitas en materia de nuevas tecnologías para aditivos de concreto.

Cualquier novedad supone un cambio que también conlleva un riesgo, o un trabajo extra que, para diferentes circunstancias, no todos quieren asumir. Se ha dicho muchas veces que el mercado no está preparado para los policarboxilatos, que los aditivos formulados en base a estos polímeros no se podían utilizar en la fabricación de concretos tradicionales porque era, “como matar moscas a cañonazos"; o porque trabajar con estos aditivos era complicado, o que no se disponía de tiempo para conocer su funcionamiento; en suma, cientos de argumentos similares. La realidad es que con la utilización de aditivos base policarboxilatos, tanto para la fabricación de un concreto autocompactante como para la de un concreto convencional, se obtienen beneficios incuestionables certificables por usuarios que ya han probado sus prestaciones y están disfrutando de sus ventajas.

Entre los beneficios más comúnmente apreciados, podemos relacionar: las resistencias mecánicas garantizadas y más elevadas. Una menor dispersión en los resultados del autocontrol. Un concreto diferente y por lo tanto, más demandado. La drástica reducción de reclamaciones. La sensible reducción de las devoluciones de concreto. La mejora en los costos de producción y por tanto, una mayor rentabilidad. La lista de mejoras, como se ve, abarca todos los puntos sensibles que los fabricantes de concreto contemplan con rigurosidad en su proceso productivo.

El dr. José Calleja en su conferencia "Panorámica general, pasado, presente y futuro de los aditivos para concreto”, desarrollada en el I Simposium sobre Aditivos para Hormigón, organizado por ANFAH (en Madrid, 1983), escribía: "Concluyo pronosticando una ardua labor futura en cuanto a la normalización de los aditivos, definiciones, clasificación y especificaciones; sus correspondientes criterios de aceptación y rechazo; homologación y certificación. Sin duda alguna, todo ello valdrá la pena, ya que contribuirá a la mejor calidad y mayor homogeneidad de los aditivos y con ello, a su más amplia utilización, por la confianza sin reservas que llegaron a inspirar a los usuarios y por los relevantes servicios que han de prestar a la tecnología del concreto, así como a los sectores público y privado de la construcción". Más de 25 años han pasado de esa “premonición” y hoy, no cabe duda que el concreto se ha consolidado como el material constructivo por excelencia ya que, es difícil imaginar un puente, carretera, viaducto, presa a edificio que en alguno de sus componentes no utilice al concreto como material esencial para su construcción. Sin embargo, todos los avances no serían posibles sin la inestimable ayuda de los aditivos.

Hace 30 años, el concreto tratado con algún tipo de aditivo no superaba el 10% del concreto producido. Hoy, prácticamente el 95% de la producción es tratada con alguna clase de aditivo. Esto no habrá sido posible sin los cambios producidos gracias a las innovaciones tecnológicas. En esto, los policarboxilatos han contribuido sustancialmente, y seguirán haciéndolo. En la actualidad, son la mejor herramienta en la creación de un concreto
de calidad excepcional que cumpla todos los requerimientos técnicos que se le soliciten. En el futuro, los aditivos se racionalizarán cada vez más; serán objeto de mayores estudios, y gracias a la evolución de las diferentes normativas que garanticen su calidad, alcanzarán un grado superior de confianza que redundará más en su consumo, no sólo de aquellos aditivos que hasta hoy no han hecho sino mostrar tímidamente sus posibilidades, sino también de aquellos que el porvenir irá deparando como soluciones nuevas a viejos y permanentes problemas de la tecnología presente y futura del concreto. Esperamos y confiamos que así sea. c

Referencia: Luz Granizo Fernández, Directora de Departamento I+D, SIKA, SA; Jorge Peris Fonollosa, Presidente de ANFAH, Cemento Hormigón, No. 922, Extraordinario 2008.

 

M O R T E R O S

Plantas para producir mortero premezclado seco 3era parte.

En una planta con torres de mezclado, los silos de la materia prima, la dosificación y el equipo de pesado y la mezcladora están localizados uno debajo del otro, lo que da como resultado una altura total grande en una pequeña área de terreno. La estructura modular señala que es posible empezar en la fase de producción inicial con una construcción de la torre que sirva como núcleo, para luego ampliar la planta e incluir hasta 25 silos como componentes mayores, y 16 más pequeños para aditivos.
Los sistemas estacionarios para la dosificación de aditivos y la dosificación directa de las ensacadoras están disponibles para un incremento futuro en la capacidad, particularmente para aditivos.
En su versión más esbelta, una planta con torre de mezclado consiste de una torre de mezclado central con silos periféricos de materia prima, y opciones de alimentación para grandes sacos y productos ensacados en varios niveles, así como para una o más líneas de dosificación para aditivos y pigmentos. Con el diseño preliminar apropiado y la preparación de los cimientos, la planta puede ampliarse modularmente en cualquier momento si se necesitan más silos para la materia prima y/o líneas de mezclado.
También puede ampliarse subsecuentemente para incluir una estación de carga desde el silo de premezclado. La alimentación se lleva a cabo por medio de una transportadora de banda neumática reversible, de bajo mantenimiento, en un local cerrado a prueba de polvo que transporta el material mezclado sin ninguna variación y, por lo tanto, evita la segregación del producto premezclado mientras que está siendo transportado en la banda.
Los silos están soportados por una estructura de acero común que también acomoda los otros componentes antes mencionados. Los silos de almacenamiento son alimentados ya sea neumáticamente (por los tanques carreteros), o mecánicamente. Con la transportación mecánica, las arenas son separadas y usualmente una o dos básculas son alimentadas en paralelo desde los silos por las unidades (transportadoras de tornillo sin fin, y válvulas deslizantes de dosificación). Los aditivos son entregados de manera automática por sistemas de medición que pueden estar incluidos en el diseño de las plantas como sistemas estacionarios o integrados subsecuentemente a las plantas de mezclado existentes, como sistemas flexibles de dosificación de aditivos. Debido al diseño básico, esto significa que los aditivos también pueden ser dosificados directamente sin limpiarlos, lo que simplifica ajustarlos a nuevos desarrollos de nuevos productos. Los sistemas estacionarios están equipados con tornillos medidores como norma. Virtualmente se hace posible la transferencia de productos libres de polvo por el uso de válvulas de cono, y una estación de descarga de dosificación apropiada.
Una vez que la dosificación y el pesado se han completado, las básculas se vacían gravimétricamente en la mezcladora, en la tolva de descarga, desde la cual el material premezclado es descargado directamente, o bien por medio de una válvula rotatoria, y es transferida a uno de los siguientes destinos:
• A una estación de carga a granel.
• A una máquina de empaquetado para ser empaquetados como productos ensacados.
• A una estación para el llenado libre de polvo.
• A silos de premezclado (a través de un elevador de cucharón).
Con este tipo de planta los tiempos del ciclo dependen del producto y se sitúan entre 240 y 120 segundos, dando idealmente 30 dosificaciones por hora. La capacidad máxima de producción de la planta es, por lo tanto, de entre 9.75 y 19.5 m3 /h, para una mezcladora con un volumen de llenado de 650 l; entre 33 y 66 m3/h para una mezcladora con un volumen de llenado de 220 l y entre 69 y 138 m3/h para una mezcladora con un volumen de llenado de 6,100 l.
Referencia: ZKG International, vol. 61., no. 9, 2008.

 

P A V I M E N T O S

Pavimentos permeables al agua

Los espesores del pavimento necesarios para controlar el agua pluvial se diferencian por regla general de aquellos para soportar las cargas dinámicas. Esto significa que además de la administración del agua se debe tener en cuenta el diseño estructural del pavimento. Los pavimentos de adoquín han sido colocados con éxito en numerosos proyectos, abarcando desde estacionamientos para coches, carreteras, hasta puertos y terminales de contenedores. En consecuencia, todo método de planificación debe contener una amplia gama de condiciones de carga, además de una gama de nuevos materiales de construcción para pavimentos de adoquín. Existen además, programas de software para diseñar los pavimentos que tienen en cuenta estas tareas. Por ejemplo, el software Lockpave, se usa desde hace muchos años en el mundo dado que puede modelar adoquines permeables al agua, además de materiales permeables al agua para la base y subbase. Con este programa pueden aplicarse los datos sobre el módulo de elasticidad para los materiales de la base, para diseñar pavimentos permeables al agua y otro tipo de pavimentos de concreto. Por eso, este método mecánico constituye un complemento a los métodos de administración del agua que se pueden modelar con el nuevo software Permpave.

Un problema al que tiene que hacer frente el planificador de pavimentos de adoquín es la determinación de la humedad que debe existir en los materiales de la base y de la subbase, ya que esta influye en la rigidez Mr de los materiales. Como se sabe, el Mr desciende cuando aumenta la saturación, aunque en la mayoría de los estudios
sobre el Mr se habla de una humedad óptima con condiciones relativamente secas. Las interacciones publicadas en Australia entre Mr y humedad de la base y la subbase, indican que con una elevada humedad, los valores Mr sólo alcanza un 50% o 60% de los valores aplicados habitualmente en los diseños mecánicos del pavimento para los materiales que cumplen las especificaciones actuales sobre las capas de la base o de drenaje. Al usar gránulos para la base previamente cribados se aplica una reducción similar del Mr. Si con el elevado grado de saturación existente faltan valores Mr medidos, es aconsejable que el diseñador aplique valores Mr que impliquen sólo la mitad de lo empleado normalmente.

El espesor de construcción definitivo del diseño de los pavimentos de adoquín, es el mayor de los dos espesores necesarios para el control de las aguas pluviales y de las cargas dinámicas. El espesor de construcción necesario para el control del agua es a menudo mayor que el necesario para las cargas dinámicas. Esto significa que la necesidad de un espesor de construcción mayor para el diseño de los pavimentos de adoquín, en comparación con los pavimentos de concreto convencionales, no supone inconvenientes económicos pues los aspectos del desagüe de las aguas pluviales influyen en el diseño definitivo. No obstante, sería inadecuado suponer que éste será siempre el caso, especialmente en donde hay tráfico pesado. En consecuencia, el diseño del desagüe de las aguas pluviales debería ser elaborado siempre en combinación con un análisis estático de la
construcción.

Un factor resultante de las investigaciones realizadas a escala internacional sobre los adoquines permeables al agua es el hecho de que su rendimiento es similar al de los pavimentos de concreto convencionales, desde el punto de vista estático. Esto significa que los adoquines permeables al agua tienen la posibilidad de ser utilizados en numerosas aplicaciones, en donde los pavimentos de concreto convencionales ya se han consolidado hace mucho tiempo. Entre los ejemplos de pavimentos permeables al agua conviene recordar los caminos y zonas peatonales del recinto olímpico, en Sydney. Tanto en Europa como en EUA, los recintos de las empresas y las zonas de carga de los camiones se están pavimentando con adoquines permeables al agua.

De aquí se obtienen a su vez ventajas desde el punto de vista ecológico, paisajístico y económico. En los Estados Unidos y en Brasil se emplean pavimentos permeables al agua en terminales de contenedores y en puertos, en donde hay cargas dinámicas.

Referencia: Dr. Brian Shackel, University of New Wales, Sydney Australia, en PHI International, no. 2, 2008.

 

	regresar