EN OBRA EN PLANTA. HORMIGON: Fabricación, Transporte y Puesta en Obra CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES. Equipos y Plantas Prof. Dr. Jorge A.

Transcripción

1 Equipos y Plantas Prof. Dr. Jorge A. Capote Abreu Dr. Daniel Alvear Portilla Dpto. de Transportes y Tecnología de Proyectos y Procesos Ingeniería de la Construcción UNIVERSIDAD DE CANTABRIA Esta presentación ha sido realizada en base a la información facilitada por: Imágenes varias de archivo - Bibliografía Especializada consultada - Estudios y Trabajos de GIDAI EN OBRA EN PLANTA 1

2 Fabricación n del Hormigón A) Fabricación n Propia Instalaciones Móviles < 500 lts. > 500 lts. Instalaciones Fijas - Mezcladoras/Dosificadoras - Basculantes - Inversión de marcha - eje horizontal - mezcla forzada - eje vertical Sin corona Con corona Remolcable CARACTERÍSTICAS Capacidad de amasado (lit) Potencia (CV) 5-30 Hormigonera Hidráulica INSTALACIONES MÓVILES - < 500 lts. Hormigonera de cuba basculante Hormigonera de tambor basculante amasado vertido Hormigonera con inversión n de marcha 2

3 B) Compra de Hormigón Preparado Por resistencia (N/mm 2 ) - tamaño o max. árido en función n de los tipos de elementos a hormigonar Por dosificación (Kg cemento/m 3 hormigón) En 2006 en CANTABRIA 28 Plantas (2%) 1,146, 000 m 3 EVOLUCION DE LA PRODUCCION DE HORMIGON PREPARADO ,146 m 3 en

4 INSTALACIONES FIJAS - > 50 m 3 /h. SEGÚN N EL SISTEMA DE PRODUCCIÓN: Batching Plant Continuas SEGÚN N TIPO DE ESTRUCTURA Horizontal Vertical - (Torre) INSTALACIONES MÓVILES Pueden ser: - fácil montaje - estructura horizontal Móviles Transportables Semi-transportables Se caracterizan, por: - capacidades entre m 3 /h - pequeñas producciones - producción por batch - poca obra civil 4

5 COMPONENTES Panel de Control Tornillo Sinfín Cemento Boca descarga m 3, 2200 l. silo, 4 tolvas p/ material, 16 m3/h CENTRAL HORMIGONADO Mezcladora Mezcla Forzada Eje Vertical TOLVAS Tornillo Sinfín p/cemento Boca Descarga SILO 5

6 CENTRAL HORMIGONADO RADIAL CENTRAL HORMIGONADO HORIZONTAL 6

7 Componentes Básicos de las Plantas Fijas - Playas de almacenamiento - Tolvas de almacenamiento Limpieza, Homogeneidad, Separación Stock de Áridos - radiales - pilas - Dragalina Fija - Scraper manual Alimentación de Aridos - Cinta transportadora - Elevador de cangilones - Radio rascante - Tolvas y palas cargadoras - Silos de Cemento Alimentación de Cemento - A granel - Tornillos sinfín - Canal fluidificante - Alimentación por gravedad - Las instalaciones de abasto de agua son simples y Alimentación de Agua constan de: - Bombas de extracción e impulsión - Tuberías de abasto y retorno - Sistemas de medición de volúmenes - Filtros 7

8 770 D C B A Cap. A B C D 18 m 3 27 m 3 42 m 3 60 Tm 80 Tm 100 Tm medidas aproximadas en mm TAMAÑOS RECOMENDADOS PARA LOS SILOS Y TOLVAS DE LAS PLANTAS Producción A R I D O S CEMENTO m 3 /hora 4 compartimentos 6 compartimentos Elevado Auxiliar 45 m 3 /h 150 Tn. 175 Tn m 3 /h 200 Tn. 230 Tn m 3 /h 250 Tn. 300 Tn m 3 /h 330 Tn. 386 Tn m 3 /h 500 Tn. 600 Tn Eje vertical Turbo-mixers Eje Horizontal Rotor-mixers 8

9 ENTRADAS (teclado) MICROORDENADOR DE CONTROL PRESENTACION IMPRESIÓN (monitor, impresora) Albaranes Dosificaciones Consumos Existencias Estadísticas SEÑALES BASCULAS Y CONTADORES ORDENES SEÑALES DE ESTADO DE ORGANOS PLANTA DE HORMIGÓN SECCION DE POTENCIA OPERACIÓN MANUAL (Pupitre de Mando) INDICADORES DE BÁSCULAS Y CONTADORES 9

10 TRANSPORTE DEL HORMIGÓN A) TRANSPORTE INTERMITENTE Carretillas Cubas Obras pequeñas / Transporte horizontal Rendimientos = 3 m 3 /hora/hombre Sistema habitual y buen método Transporte horizontal y vertical Rendimientos = 12 m 3 /hora - grúas medianas Montacargas, Dumpers CAMIONES HORMIGONERAS CAMIONES HORMIGONERAS 10

11 El transporte de hormigón mediante CAMIONES HORMIGONERAS puede realizarse: Introduciendo los materiales en el camión y realizar el amasado durante el trayecto. Realizando el amasado en Planta e introduciendo la pasta en el camión para su traslado a Obra. Introduciendo los materiales en el camión excepto el agua, ésta se añade una vez en obra, realizando allí el amasado. En función de: Tipo de Hormigón Volumen Distancia a Obra Temperatura exterior Aditivos o No Etc... Boca Carga Agua Controles Hidráulicos Tambor 12º - 19º 4-6 r.p.m. agitado 6-18 r.p.m. amasado Canaleta de Descarga B) TRANSPORTE CONTINUO --- Gran Rendimiento Cintas Transportadoras Transporte horizontal Permite mayores tamaños máximos de áridos Exige de Consistencia Plástica y descarga sobre embudos o trompas. Precauciones, si: Lluvia, Viento, Sol. 11

12 PRODUCCIÓN N HORARIA CAMIONES HORMIGONERAS La producción n horaria de los camiones hormigoneras se calcula según la siguiente expresión: 60 C q t = t cd + R r + Ttr C - Capacidad del tambor en m 3 t cd - tiempo de carga y descarga, en min. R - número de vueltas requeridas para el amasado r - revoluciones del tambor, r.p.m. T tr - tiempo total de transporte (ida-amasado y regreso-vacío), min. q t - producción horaria en m 3 /h. TRANSPORTE CONTINUO... TRANSPORTE DE HORMIGÓN N POR TUBERIAS... 12

13 TRANSPORTE CONTINUO... CLASIFICACIÓN Su movilidad Estacionarias s/remolques s/camión Su tecnología de impulsión de Pistón Neumáticas de Presión Tolva receptora Mezclador Criba opcionalmente vibrante para evitar atascos Bomba Hidráulica Bastidor Motor Diesel de 80 HP. Enganche Pistón de 90 cm largo Tolva - efecto bañera Cilindros de transporte Aspas mezcladoras en espiral Cilindro de conmutación Tubo oscilante Placa de Gafas Trampilla de limpieza 13

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15 Tuberías Válvulas de corte Antes de bombear hay que... Estudiar las características de la Obra Seleccionar tipo y características del equipo de bombeo. Organizar la Obra en función del Bombeo Estudiar la dosificación y el abasto continuo del hormigón. Prever alternativas por: - por interrupciones del suministro - por roturas - por accidentes TRANSPORTE CONTINUO... El hormigón bombeado requiere unas características especiales: Se utilicen áridos rodados y consistencias blandas Granulometrías muy continuas y proporciones elevadas de finos El tamaño máximo de árido no debe superar a 1/4 del diámetro de la tubería 15

16 TRANSPORTE CONTINUO... ESPECIFICACIONES DEL HORMIGON BOMBEABLE: 6 o más sacos de cemento (50 kg.) por m 3 Agregados gruesos menos del 60% del total. Agregados finos que satisfagan ASTM C33 Asentamiento de 5 cm o más (Cono de Abrams) Cuál l debe ser la potencia de una bomba de hormigón n que permita bombear 50m 3 /h a 80 m de altura con tubería a de 125 mm un hormigón n de 2,5 de asentamiento.? 16

17 Rendimiento m 3 /h Presión de transporte 130 bar Dia. cilindros 230 mm Potencia 200 kw AUTOBOMBA Rendimiento m 3 /h AUTOBOMBA SOBRE HORMIGONERA A B C D ESQUEMA DE DISTRIBUCIÓN DE CARGAS Apoyo giratorio Apoyo extensible Torreta giratoria 17

18 Selección de las máquinas y Accs. Estudio y Org. del sitio de obra Planificación de las entregas Plan de posicionamientos Previsión de imprevistos Fijación de controles Medidas de SEGURIDAD Plan de Comunicaciones Organización y Dirección T O R R E D I S T R I B U C I Ó N ALGUNAS RECOMENDACIONES EN EL BOMBEO DE HORMIGON Las tuberías deben seguir los recorridos mínimos, con pocas curvas y se arriostarán adecuadamente para que resistan los esfuerzos que trasmiten la circulación de la mezcla. Evitar la segregación durante el bombeo. Debe evitarse la proyección directa del chorro de hormigón sobre las armaduras. 18

19 BOMBEO DE HORMIGON TARIFAS DE PRECIOS M 3 bombeados Precios Observaciones a a a a a a a 200 Mas de ,15 /hr 13 /m En TODOS los casos y por cada servicio se facturaran 20 en concepto de limpieza de la máquina. El tiempo de la llegada a obra del camión bomba hasta la finalización de la descarga no excederá a una hora, por cada camión hormigonera descargado en la misma obra 30 min. Las posibles demoras en la descarga se facturara a razón de 90,15 /hr. Rendimiento mínimo 15 m 3 / hora. El exceso de tiempo empleado sobre el rendimiento mínimo exigido se cobrará en razón de 10.- hora. Por desplazamiento de camión-bomba a un radio de 15 km. desde la Central de Hormigón se le aplica un gasto fijo de 50. A partir de los 15 Kms. se cobrarán 50 cts. por km. recorrido 19

20 Apisonado Elementos de poco espesor y mucha superficie horizontal, con hormigones de consistencia plástica y blanda. Picado con barras Hormigones de consistencia blanda y fluida.. Vibrado Apropiado para masas de consistencia seco-plástica. En casos especiales: - por vacío - por centrifugado. 20

21 Vibración Interna Vibración Superficial Vibración Externa Mesa Vibrante X = S sen wt = S sen2π f.t X = 2π f.t cos 2π f.t = vcos 2π f.t 2 2 X = 4π f.s sen 2π f.t = a sen 2π f.t 2 2 a = 4π f.s X - posic. Inst. Pto. M. f - frecuencia - Hz. S - amplitud - mm w - velocidad angular t - tiempo (seg.) v - velocidad máxima de la part. a - aceleración máxima La acción de los VIBRADORES depende, entre otros factores, de su frecuencia de vibración: las bajas frecuencias (2000 c.p.m.) mueven los áridos gruesos. las frecuencias medias (6000 c.p.m.) mueven los áridos finos. Las altas frecuencias ( > c.p.m.) afectan al mortero mas fino con ellas éste se fluidifica y ejerce el papel de lubricante, facilitando la colocación de los áridos en posición de máxima densidad. En el gráfico se muestran las amplitudes y frecuencias que no deben excederse para evitar la cavitación. 21

22 VIBRADORES DE INMERSIÓN r 1 r 2 A r 1 r 2 Limite de eficacia Radio de acción de un vibrador d Principales tipos de Vibradores de Inmersión Vibradores con motor de combustión interna - transmisión mediante eje flexible Vibradores con motor eléctrico incorporado Vibradores con motor neumático incorporado Esquema VIBRADOR DE INMERSION Lubricador Válvula Enganche Purgado Cabeza Rotor Manguera Boquilla Dispersor Excéntrica Platillo Tubo 22

23 VIBRADORES DE INMERSIÓN Pples. recomendaciones de uso. Sumergirse rápida y profundamente en la masa a vibrar, cuidando de retirar la aguja con lentitud y a velocidad constante. No debe desplazarse la aguja horizontalmente durante su trabajo. La separación entre los puntos de inmersión debe ser de 1,5 radio de acción. Introducir la punta hasta que penetre en la capa subyacente. Evitar todo contacto del vibrador con las armaduras. Vibrar como máximo 1-1,5 min. por punto. Regla Vibrante MAL BIEN 23

24 Vibrador Externo Placa Vibrante Mesa Vibrante Pulidora Fratasadoras Superficie Aplanada Superficie Fratasada Superficie Pulimentada a máquina En dependencia del tratamiento manual o mecánico que se le dé a la que se le a la superficie será su nivel de acabado. Superficie Nivelada Superficie Enrasada Superficie Barrida 24

25 Alisado y Vibrado Manta Vacío Fratasado Maq. Vacío MUROS DE HORMIGÓN PAVIMENTADORA DE ENCOFRADO DESLIZANTE CMI - SF

26 Sist. aspersión de filmógenos Tubo de alisado flotante Carro de textura Control electrónico de elevación Barra de riego/soporte BARRERAS MEDIANAS Muro de New Jersey 26

27 Prof. Dr. Jorge A. Capote Abreu Dr. Daniel Alvear Portilla Ingeniería de la Construcción Dpto. de Transportes y Tecnología de Proyectos y Procesos UNIVERSIDAD DE CANTABRIA - Dirección: GIDAI Grupo de Investigación y Desarrollo de Actuaciones Industriales E.T.S. Ingenieros Industriales y Telecomunicación Avda. Los Castros, s/n SANTANDER (Cantabria) ESPAÑA Telf Fax: capotej@unican.es Y Ç 27