"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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