Recuento

Una forma de concreto premezclado

A fines de 1974 los autores de este artículo relataron para la Revista del IMCYC, la prueba de alta velocidad a que fue sometido el producto Styrocreto, en una demostración hecha a dirigentes ferroviarios alemanes. Destaca el hecho de que vislumbraban un futuro interesante para este material, debido a sus cualidades de ligereza, resistencia y aislamiento térmico.
Elaborar Styrocreto en plantas mezcladoras móviles no es labor cotidiana; se requieren condiciones especiales y una organización determinada para producir este concreto ligero bajo los principios de alta eficiencia y calidad. En la prolongación de la ruta de vías férreas para pruebas de alta velocidad (250 km/h) de los Ferrocarriles Federales de Alemania, (Fig. 1) en el tramo Hannover-Hamm (jurisdicción de las estaciones de Rheda y Oelde), se aplicaron algunos metros cúbicos de Styrocreto como capa soportante y aislante térmico. Este Styrocreto fue elaborado en la planta móvil de Beckum.

Tecnología
En relación al tipo de concreto ultraligero, cuyos pesos volumétricos, según la dosificación, con Styrocreto varían de entre 300 y 1 000 kg/m3. Los valores de resistencia obtenidos con este concreto ligero –comparado con los comunes– son menores; sin embargo, tiene como principal ventaja un magnífico poder de aislante térmico. Como aglutinantes se usan cementos de tipos normales mientras que, como agregados, son usadas partículas espumadas de forma esférica de Styropor de diámetros de hasta de 8 mm. Para lograr una adherencia correcta de la lechada de cemento al Styropor, tanto durante el mezclado como en el Styrocreto resultante, se requiere que la superficie del Styropor sea pretratada. En este caso, Styropor- Mix, es un agregado ya con las superficies pretratadas, listo para ser mezclado.

Elaboración
El Styropor-Mix empacado en sacos de aproximadamente 250 litros se suministró por ferrocarril y carretera. Debido a la ligereza del Styropor, no es posible dosificar la mezcla pesando las cantidades por carga, sino que debe hacerse volumétricamente, ya que las básculas usadas para pesar las ollas mezcladoras no reaccionarían a tan poco peso. Por lo tanto, la adición de los ingredientes se realizó dosificando los volúmenes de los sacos de Styropor-Mix, tratando de aprovechar el mayor volumen útil de la mezcladora. La planta estuvo equipada con una mezcladora del tipo de “marcha forzada”, con un sistema de doble juego de paletas agitadoras estilo BHS 1.25, la cual se consideró óptima.
El Styrocreto se mezcla óptimamente en las mezcladoras del tipo de “marcha forzada” ya que en las de “caída libre” y en “ollas revolvedoras”, puede presentarse un mezclado y vaciado incompleto. Los costales de Styropor-Mix fueron transportados con una banda hasta las mezcladoras y vaciados a mano por las escotillas destinadas a la limpieza. Tanto la banda transportadora como la mano de obra la pusieron a disposición las firmas constructoras (Fig. 2). Después de un tiempo de iniciación relativamente corto, el trabajo en conjunto funcionó de tal manera que se realizaron 23 cargas en una hora de trabajo.

Suministro y aplicación
Styrocreto no se transportó a las obras en ollas revolvedoras, sino que se usaron volteos abiertos (Fig. 3). A pesar de las distancias de más de 10 km, el Styrocreto no se disgregó durante el transporte. Debido a las condiciones climatológicas imperantes durante la obra, hubo necesidad de tapar la mezcla con lonas para impedir que el agua de la mezcla se evaporara.

En la estación de ferrocarril Oelde, los camiones de volteo podían acercarse hasta el lugar de aplicación en la obra, donde descargaban directamente el Styrocreto sobre una máquina para tendido de pavimentos, con un ancho de 3.5 m, facilitando así la colocación (Fig. 4-6). Después de 3 días de colado, los camiones podían transitar sobre el Styrocreto sin dañar su superficie. En el acceso de la estación ferroviaria de Rheda no hubo acceso directo al lugar de aplicación, sino hasta una distancia de 7 metros del terraplén de la estación. Cabe decir que se usó una bomba de concreto Wilbau-Challenge, equipada con pluma, y una tubería de 100 mm de diámetro de descarga para transportar el Styrocreto a 90 m de distancia del lugar de aplicación de la obra, donde se compactó con un apiso nador mecánico. (Fig. 5, 6, 7). Esta fase de construcción fue interesante, entre otras razones, por el tiempo detenido de los camiones en la obra, que debía ser lo más corto posible, así como la descarga desde la ancha superficie de carga a la tolva de alimentación de la bomba más angosta, debería realizarse en forma segura. Por estas razones se intercaló un silo de dosificaciones móvil (Fig. 5).

La alimentación del silo no presentó problemas pero fue escaso en volumen para recibir toda la carga del camión, motivando con esto tiempos de espera de los camiones de carga. La ventaja del silo sólo es óptima cuando toda la carga puede ser absorbida por el mismo. Al vaciar el Styrocreto por el silo de dosificación, algunas veces se adhería el producto a las paredes de descarga de la tolva, por lo que fue necesario realizar una operación de raspado. La bomba Wilbau-Challenge dispuso de un nuevo aditamento: un “gusano” transportador instalado en forma longitudinal al camión (Fig. 8); éste transportaba continuamente el Styrocreto que no fluía por sí mismo a la tolva alimentadora, con el objeto de que no se presentaran vacíos en la operación de bombeo. Con esto se impidió la absorción de aire durante el bombeo, pudiendo transportarse también el Styrocreto de consistencia seca con buena eficiencia. Además, se impusieron especificaciones estrictas respecto al espesor y acabado del Styrocreto. Al terminar la obra se vio que el Styrocreto bombeado empezó a mostrar un abufamiento de ca.1 cm. Este fenómeno seco puede explicarse debido a la compresión sufrida por las partículas de Styropor durante el bombeo, que se recuperan lentamente después del colado. Algunas de estas protuberancias se repararon posteriormente. Habrá que considerar en un futuro la aplicación del Styrocreto tomando en cuenta el factor mínimo de tolerancia.

Preparación, experimentos y pruebas de laboratorio
Las ofertas y pláticas iniciales con las compañías constructoras se hicieron con tal anticipación, que sobró tiempo suficiente para los minuciosos preparativos. Según las compañías constructoras, se debían solucionar los siguientes puntos:
• Situación de la obra; contar con una revolvedora apropiada; prever las posibilidades de almacenamiento del Styropor- Mix, así como el cómo deshacerse de los empaques, pues para el total de la obra se requerían 3,000 sacos de 250 litros de Styropor-Mix c/u.
• El disponer de trabajadores para la descarga y transporte de los sacos a la revolvedora.
• El contar con una banda transportadora y un camión para la descarga del Styrocreto.
• Vigilar los ciclos de colocación, áreas de aplicación y eficiencia del transporte y bomba.
• Contar con la entrega puntual de los agregados de Styropor, tomando en cuenta el transporte por ferrocarril, empaque y posibilidad de un almacenaje junto a la obra.
• Controlar el traslado de la producción habitual de concreto normal, a otras plantas durante el tiempo de la fabricación del Styrocreto, ya que no es posible la producción simultánea de éste con la del concreto normal.
• Cumplir con las propiedades exigidas del Styrocreto.

Las pruebas específicas exigidas en estas obras se hicieron en la planta móvil bajo la dirección y consejo de BASF AG (Depto. VOL/TBV). Éstas consistían en garantizar una densidad bruta de ± 700 kg/m3. La densidad bruta del Styrocreto fresco se comprobó directamente en la obra de la estación ferroviaria de Oelde, haciendo un muestreo al azar en las partes de reciente aplicación a distancias constantes y con un extractor cilíndrico de 120 mm de diámetro controlando de esta manera la densidad y el grosor del Styrocreto colocado. Las densidades del concreto encontradas en el control de calidad fueron más altas que las tomadas de las pruebas al azar en el Styrocreto recién colado. La causa se debe seguramente al procedimiento seguido en la fabricación de los cubos y su almacenamiento.

Resumen y Perspectivas
Se presenta el proyecto de construcción de la planta móvil en donde se produjo el Styrocreto. El Styrocreto se colocó en un tramo inicial con una máquina de tendido de pavimentos y en otro tramo se transportó con una bomba al lugar de aplicación. (Fig. 9) Por sugerencia de la compañía transportadora del concreto se enunciaron los problemas técnicos y de organización, que deben considerarse para la fabricación y transporte del Styrocreto. Muchos de estos problemas, consideramos deben ser resueltos en conjunto y con anticipación. Cuando existe la necesidad de aplicarlo en grandes cantidades y todas las condiciones necesarias han sido consideradas, la fabricación de Styrocreto en plantas móviles es básicamente posible e interesante. Este ejemplo muestra que todavía [hacia 1974] no es posible ordenar Styrocreto de la misma manera como se acostumbra con el concreto normal; es decir, hablando por teléfono a cualquier hora y pidiendo la cantidad requerida a una compañía premezcladora. Para esto se requieren ciertas inversiones que no se verían amortizadas debido a la baja demanda y a los limitados campos de aplicación que tiene el Styrocreto hoy en día. Técnicamente se ofrecen instalaciones que prevén la expansión del Styropor y los preparativos de los agregados correspondientes que hacen que la producción continua de Styrocreto resulte más costeable. Es posible realizar estas instalaciones en una unidad móvil, para utilizarlos en forma programada en equipos de transporte de concreto.

Nota del editor: Para conocer las características actuales del Styrocreto, le recomendamos consultar la página: www.styrocrete. com, donde viene información detallada del producto. c

Por W. Bätge y W. Niemeyer

Fotos: Archivo CyT.

 

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