TRABAJO DE INVESTIGACIÓN `EL CAMIÓN MIXER' Fecha de Entrega: 5 de noviembre de 2001 INTRODUCCIÓN El camión mixer (conocido también como camión-hormigonera, camión mezclador y/o agitador, entre otros), consiste en un camión equipado con una hormigonera. Debido a esta disposición, le es posible transportar hormigón premezclado al mismo tiempo que procede a su amasado. Es el método más seguro y utilizado para transportar hormigón en trayectos largos y es poco vulnerable en caso de un retraso. Hemos investigado las especificaciones técnicas del equipo, sus funciones, uso y mano de obra. Dimensiones y peso del mixer (detenido y trabajando); aspectos de mantención, seguridad, contaminación del medio ambiente (gases, residuos, sólidos, ruido), limpieza, lubricantes, combustible, observaciones del fabricante; repuestos y duración en el tiempo. Hicimos un estudio de costos a grandes rasgos, respecto de su arriendo, adquisición y sistema de leasing. Todo lo anterior tanto del camión propiamente tal como del tambor. Nos encontramos en más de una ocasión con que este camión mixer era distribuido en dos partes, es decir, su tambor o betonera independiente del camión propiamente tal. El camión mixer se presenta en dos versiones, la mezcladora que es la más común, más conocida como camión mixer y la agitadora. La primera trabaja en estrecha relación con l as centrales dosificadoras en seco, de las cuales recibe la mezcla para proceder a su amasado, mientras que las segundas trabajan en combinación con las centrales amasadoras teniendo sólo la misión de agitar y transportar el hormigón. El mixer posee una capacidad que oscila normalmente entre 6 y 8 m3 (actualmente hay equipos de mayor volumen), siendo más frecuentes en la actualidad valores cercanos a este último. OBJETIVOS. La finalidad del siguiente trabajo de investigación sobre el camión mixer consiste en: 1.- Reconocer sus partes con sus respectivas características. 2.- Funcionamiento, operación y utilidad. 3.- Impacto ambiental producto de su uso en el transcurso del tiempo, traslado y mantención. 4.- Mantención y recomendaciones para un óptimo funcionamiento y rendimiento. 5.- Costos generales de su uso a través del tiempo. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Descripción y funcionamiento de un Camión Mixer . Existen Camiones Mixer de diferentes marcas, modelos y tamaños, pero básicamente funcionan igual. Dicho sistema es el que explicaremos a continuación: El motor del camión (1) se encuentra trabajando entre 1.800 a 2.100 revoluciones por minuto. La bomba hidráulica (2) situada en la parte delantera, toma de dicho motor una fuerza (a través de un cardan) la cual genera un cierto caudal de ac eite y a una alta presión. Dicha presión hace trabajar el motor hidráulico (3), generándose en éste una cierta energía de tipo rotacional y en una cierta cantidad de revoluciones por minuto. El reductor planetario (4), reduce la alta cantidad de revoluciones en el motor hidráulico (3), transmitiéndola finalmente al tambor (5) (aprox. 15-20 revoluciones por minuto): Bajo este sistema de transmisión en circuito cerrado se rigen tanto los camiones Mixer como los agitadores. En dicho ciclo, el reductor planetario y el motor hidráulico, trabajan como un conjunto integral. Lo que se ha expuesto sucede durante el mezclado, pero es válido para la agitación del hormigón, sólo que a una menor cantidad de revoluciones (2 - 6). Los camiones agitadores y los mezcladores son prácticamente iguales en cuanto a modelo y sistema de funcionamiento, diferenciándose solamente en la configuración de las paletas helicoidales internas de la cuba o tambor. La cuba amasadora dispone de paletas con una cierta inclinación y con “pestañas” de ataque, con el objeto, esto último, de evitar que el hormigón pase de largo en el ciclo rotatorio del tambor, impulsándolo hacia abajo y como la paleta está levemente inclinada, el hormigón se mezclará uniformemente y en forma óptima. Las cubas agitadoras, como no tienen la responsabilidad de amasar, puesto que reciben la mezcla lista, disponen de paletas helicoidales con poca o nula inclinación y sin “pestañas” de
ataque, prácticamente lisas y esto con el objeto de permitir que el hormigón pase de largo, en la rotación del tambor, agitándose solamente a velocidad de 2 a 6 revoluciones por minuto. A continuación se señalarán las partes importantes del camión mixer (su betonera) más detalladamente: TRANSMISIÓN POR REDUCCIÓN PLANETARIA
Combina la versatilidad y eficiencia del accionamiento hidrostático con la simplicidad de la transmisión planetaria. Este reductor posee la brida de salida articulada para absorber las deformaciones de carga, tráfico, etc. reductor de bajo rendimiento y larga vida útil, sobre dimensionado.
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO HIDRÁULICO
Es el sistema más funcional del mercado. Compuesto por radiador de aceite, ventilador eléctrico, termostato, alarma sonoro e iluminación para eventual recalentamiento del aceite.
SISTEMA DE FIJACIÓN DE LOS CABALLETES POR MEDIO DE GRAMPAS
Sistema elástico. Posee como ventaja la capacidad de absorber las deformaciones que ocurren en el conjunto del chasis durante el transporte, aumentando la vida útil del equipo y evitando concentraciones de tensiones y fisuras prematuras en el chasis del camión. El chasis de la hormigonera y el sistema de fijación al camión están dimensionados según las directivas de los fabricantes de camiones, con características individuales de cada manera y modelo de camión.
PISTA DE RODADURA Y RODILLOS DE APOYO La pista de rodadura del tambor se construye en acero forjado, macizo y continuo sin empalmes con alto perfil que proporciona gran resistencia a deformaciones. Esta pista de rodadura es soldada interna y externamente de tope entre los conos del tambor. Rodillos macizos también en acero forjado montado sobre dos rodamientos cónicos uno contra el otro, ajustable. La superficie de rodado de los mismos es convexa garantizando el contacto y la consecuente distribución de carga de una manera uniforme entre los dos rodamientos, en cualquier situación de transporte.
HELICOIDALES DE TAMBOR
El tambor posee helicoidal doble de paso corto, reforzado en el lateral superior con planchuelas de acero de la misma calidad. Este montaje facilita el mantenimiento, o sea, no hace falta remover el hierro redondo pues una nueva planchuela simplemente es soldada en el lado opuesto, un poco más abajo que la anterior y así durante toda la vida útil de las
helicoidales. El paso corto y la altura más grande de las helicoidales proporcionan una mezcla más homogénea y más rápida del hormigón, con menos torque de accionamiento y menor velocidad de giro del tambor. Cabe señalar que para aumentar la capacidad (en m3) del tambor sólo es necesario aumentar el ancho de la parte media del tambor (ver figura señalada), o sea, se cambia por otro más grande.
ESCALERA Y PLATAFORMA Para la mayor seguridad de los operadores, las hormigoneras son equipadas con escalera de acceso fácil con guarda cuerpo, plataforma espaciosa y protección para la visualización de la carga, diseñada de manera de atender las exigencias de seguridad. CONJUNTO DE CARGA Y DESCARGA Construido en chapas de acero de alta resistencia de la misma calidad y espesor del tambor. Dimensionado para una rápida carga y descarga. Posee un sistema de traba tipo “morsa” para
posicionamiento en cualquier ángulo de giro de la canaleta de descarga. Traba de seguridad para posicionamiento estratégico, rápido y seguro durante el transporte. Sistema de levantamiento de la canaleta de descarga por medio de robusto y eficiente tornillo mecánico de accionamiento manual. Canaletas de fondo plano comprobadamente poseen vida más útil. TAMBOR
El tambor es uno de los componentes que más sufre la acción de la abrasión y corrosión. Existen chapas con certificados de análisis químico y ensayos mecánicos. Estas chapas poseen como característica principal una alta resistencia a la abrasión, corrosión y fatiga. La soldadura es hecha externa e internamente por máquinas semi-automáticas garantizando un perfecto acabado y gran resistencia mecánica. El tambor es diseñado conforme a las normas DIN 459 parte 1/a1 y DIN 1045.
TANQUE DE AGUA Presurizado por el propio sistema del aire del camión. Protegido por dos válvulas de alivio reguladas a una presión menor que la válvula del camión siendo totalmente seguro. Construido de acuerdo a las normas de seguridad para vasos de presión. Capacidad de 650 litros, 100% utilizable. La chapa utilizada en la fabricación del tanque es la misma del tambor. COMANDO TRASERO
El comando de la hormigonera podrá ser mecánico o electrónico para vehículos con inyección electrónica o bomba inyectora con control electrónico. El comando de acción mecánica es de concepto simple, robusto y seguro. Posee 3 palancas, siendo una de traba, la segunda para el control de la rotación del motor diesel y la tercera para la bomba hidráulica. El comando mecánico posibilita un control rápido ante la eventual necesidad de parada en el giro del tambor o desaceleración del motor diesel. Tiene bajo costo y facilidad de sustitución de sus piezas. ESPECIFICACIONES ESTÁNDAR DE UN CAMIÓN MIXER
* Motor ecológico, de 6 cilindros y 12000 cc Diesel, turbo alimentado, con intercooler. Potencia aproximada de 300HP. * Freno de motor. * Sistema eléctrico. * Sistema de partida. * Filtro de aire con prelimpiador. * Compresor de aire con tapa antilluvia. * Radiador de 1000 pulg2. * Separador de agua/combustible. * Bomba cebadora de combustible manual. * Embrague (2 discos) * Transmisión de 7 velocidades. * Mangueras de radiador y motor de neoprene. * Ejes cardanes. * Cabina desplazada lado izquierdo. * Calefacción y descongelador. * Asiento conductor Hi Back * Asiento acompañante standard * Cinturones de seguridad (2 juegos) * Terminación interior Trim II. * Tacómetero con horómetro electrónico.
* Velocímetro métrico electrónico. * Bocina eléctrica y de aire 1 trompeta. * Señalizadores delanteros y traseros. * Luces de marcación. * Espejos laterates. * Espejos convexos. * Capot y tapabarros delanteros de fibra de vidrio. * Columna dirección ajustable. * Chassis 13 3/8”x 3 ¼"x 3/8” * Refuerzo de chassis ¼”
* Travesaño chassis detrás cabina especial para montaje bomba mixer. * Travesaños detrás bogie en viga I. * Distancia entre ejes 222”. * Largo de plataforma 230”.
* Tiro delantero gancho. * Estanque combustible de 50 gal. izquierdo. * Eje delantero de 20000 lbs. de capacidad. * Resortes delanteros desiguales, especiales para mixer. * Engranaje de dirección 592S. * Dirección hidráulica integral. * Eje trasero de 44000 lbs. de capacidad. * Bloqueador del divisor de potencia. * Resortes antiladeo. * Relación diferencial 5.32. * Bogie Con distancia entre ejes de 50”.
* Neumáticos delanteros 385/65R22.5 18J * Neumáticos traseros 11R22.5
* Aros delanteros de disco 22.5x12.25. * Aros traseros de disco 22.5x8.25. * Llaves de ruedas. * Frenos de aire doble circuito. * Frenos auxiliares de emergencia. * Válvula manual, control frenos traseros. * Bujes de bronce. * Toma de fuerza montado en parte trasera del motor para accionar bomba de la betonera. * Betonera de 10.5 yd (capacidad variable) Dimensiones (aprox.)
Pesos Chassis (sin betonera)
Largo:
9.261 mm
Delantero:
4.198 kg
Alto:
3.710 mm
Trasero:
3.846 kg
Ancho:
2.440 mm
Total:
8.044 kg
Información Técnica Hormigoneras Hidráulicas sobre camiones: Volumen de Agua Volumen DIN 459 Ángulo Geométrico Capacidad Tambor del Tambor
Tasa de Relleno Altura Embudo sin (%) chasis Peso DIN 1045 (mm) (kg)
(m3)
(°)
(m3)
6
14
11
6.78
13
54.5
2600
3900
7
13
12.34
7.6
8.5
56.7
2625
4100
8
12
14.29
9.1
13.75 55.9
2600
4600
9
11
15.96
10.22 13.5
56.3
2600
4850
10
10
17.96
11.05 10.5
56.7
2600
5100
(m3) (%)
En cuanto al contenido de hormigón que deben amasar o transportar estas máquinas, la norma establece lo siguiente:
El volumen de hormigón total o parcialmente amasado en un camión mixer, no debe exceder el 65% del volumen de la cuba. El volumen de hormigón transportado no debe exceder el 80% del volumen de la cuba, en una camión agitadora. Todos los equipos de amasado y transporte deben llevar placas que indiquen claramente:
La capacidad máxima de hormigón, amasado o agitado, expresado en volumen. La velocidad mínima y máxima de rotación de la cuba y/o de las paletas. Por último, debe mantenerse un sistema de inspección y limpieza de los equipos de amasado y/o transporte con la frecuencia que sea necesaria para controlar las dimensiones de las aspas y la extracción de las acumulaciones de hormigón. Funcionamiento del Camión Mixer. Se presentan en dos versiones: Con toma de fuerza al motor del camión Con motor Diesel auxiliar La toma de fuerza del motor del camión es el común de los casos, pero independiente de ambas situaciones, la potencia del motor hace funcionar una bomba hidráulica, de caudal variable y reversible, que a su vez alimenta a un motor hidráulico. Esto permite obtener una variación continua de la velocidad de rotación del tambor. El motor hidráulico, a través de una caja reductora coaxil con el tambor, transmite el esfuerzo necesario a un sistema de satélites que actuando sobre la dentadura interna del cojinete de sustentación del tambor, lo hace girar. Se ha suprimido así la complicada transmisión mecánica, o sea, embrague, caja de cambio, transmisión a 90°, cadena y el perno central de sustentación, obteniendo un conjunto extremadamente robusto, simple y eficiente de bajo costo de mantenimiento, diferenciándose en forma neta y positiva de los equipos normalmente conocidos. El comando de la bomba hidráulica y de la aceleración del motor del camión son efectuados en forma independiente, a través de un conjunto de cables flexibles desde la parte trasera del camión y opcionalmente desde la cabina, y básicamente está constituido de dos levas: Una que actúa sobre el acelerador del motor y la otra para variar el caudal de la bomba hidráulica invirtiendo de esta manera el sentido de rotación del tambor, permitiendo el amasado o la descarga, según sea el sentido.
En esto consiste básicamente, la transmisión hidrostática, en circuito cerrado, para funcionamiento de camión mixer tan común en nuestros días. Cuando la toma de fuerza es del motor del camión, la bomba hidráulica se encuentra en la parte delantera, inmediatamente a continuación del motor, que es en la mayoría de los casos que he visto, tales como las Betoneras Challenge Rex. M.T.M., Cigalla, etc.
Otros aspectos dignos de consideración: El chasis reforzado es construido con perfiles de tubo cuadrado, teniendo soportes especiales donde son montados los rodillos de apoyo del tambor y el reductor planetario; este último tiene una brida especial oscilante para acoplamiento con el fondo del tambor.
Los rodillos de apoyo del tambor giran sobre un par de cojines cónicos y presentan su superficie de contacto con el anillo del tambor alabeada, para que el área del contacto no se modifique a pesar de las deformaciones relativas entre chasis y tambor.
Tambor de gran capacidad, construido con chapa anti-desgaste y provisto de paletas helicoidales construidas en chapa de acero con gran resistencia al desgaste y a la corrosión, destinadas a mezclar o a agitar, según sea el caso. Dispone de una tolva de carga, que en el común de los casos presenta una rejilla de protección para evitar accidentes. La canaleta o “canoa” de descarga es giratoria, con inclinación variable, obtenida a
través de un conjunto hidráulico compuesto de bomba manual y cilindro, y prolongable a través de uno o dos segmentos adicionales, alcanzando longitudes que van de 3 a 4,8 metros. Además disponen de un conjunto para dosaje del agua compuesto por lo general de:
Tanque de agua con capacidades variables. Bomba centrífuga con doble sentido de rotación, acoplada directamente al reductor central.
Medidor de flujo con reloj - límite de lectura.
Válvula de esfera para dosaje.
Aspersores para lavado de la boca del tambor y de las tolvas.
Mangueras para el lavado del equipo, etc.
Tiempo de Amasado Este es, al contrario de lo que se pudiera pensar, comienza desde el instante mismo en que el tambor procede a ser cargado. En ese momento en el que se inicia la descarga, se aplica, la velocidad de amasado a la cual nos referimos anteriormente, es decir, de 14 a 19 rpm. y el tiempo que debe mezclar, no debiera exceder de 1 minuto por m3, por lo cual si consideramos
un volumen de 8 m3, que es lo que comúnmente se transporta, el tiempo total de amasado tendrá que ser de 8 a 10 minutos. Se piensa que los minutos extras no reportan nada nuevo en cuanto a uniformidad de la mezcla, como tampoco en lo referente a trabajabilidad, lo que es más, esta última característica puede verse notoriamente afectada, pues un tiempo demasiado prolongado de amasado, produce recalentamiento del tambor lo que induce a evaporación de agua, con la consiguiente pérdida de asentamiento. Obviamente que esto es particularmente válido a hormigones adecuadamente dosificados, pero podría darse el caso, y de hecho se da y con bastante frecuencia en el que se hayan cometido errores en la dosificación, especialmente del agua de amasado, y como consecuencia de ello, no se obtenga al cabo de este tiempo límite, una trabajabilidad aceptable y se tenga por lo tanto que agregar agua y emplear un tiempo extra de amasado, hasta obtener el cono esperado que generalmente sale de la central excedido en 1 a 2 cm. , en relación al pedido por el cliente, para soslayar el normal problema de evaporación durante el viaje y llegar a la obra con el cono pactado. Esto último a lo que comúnmente sucede en casi todas las centrales, en donde el operador del Mixer, se encarga de esta corrección final. Las mezcladoras utilizan de 6 a 20 revoluciones por minuto en el amasado (14 - 19 por lo común) y además tienen la garantía de agitar usando para este efecto de 2 a 6 revoluciones por minuto. A esta última velocidad, la constitución y forma de sus paletas internas no tienen ninguna implicancia trascendente, a no ser la de agitar y mover el hormigón. De hecho, después de cumplir con el tiempo de amasado en la central, en el viaje, el tambor va girando a esta velocidad, es decir, agitando y manteniendo la uniformidad del hormigón, comportándose igual que un camión mixer agitadora. Por esta cualidad es que los camiones mixer suelen usarse en centrales amasadoras. La hormigonera posee dos velocidades: una rápida para el amasado y una más lenta para agitación del hormigón (hay también camiones agitadores, que funcionan con las plantas amasadoras, que tienen sólo 1 velocidad de giro). Mediante el giro en reversa de la hormigonera, ésta vacía el hormigón contenido en su interior. Para estas características múltiples, el camión-hormigonera no es totalmente efectivo como equipo de amasado, debiendo examinarse con cuidado este aspecto si se desea emplearlo como tal, en particular si la hormigonera presenta desgaste en sus paletas interiores. Transporte del Hormigón Preamasado en Camión-Hormigonera. El transporte del hormigón en camión-hormigonera presenta algunos aspectos que deben ser considerados para evitar que el hormigón fresco contenido en su interior, experimente efectos que puedan afectar su calidad. Estos consisten principalmente en variaciones de la docilidad derivadas de
Evaporación del Agua de Amasado del Hormigón. La pérdida de docilidad por esta causa es mayor, cuanto mayor sea el tiempo de transporte y la temperatura y más baja la humedad ambiente y mayor la docilidad inicial. Puede ser compensada sin riesgo de variación de las características del hormigón si se reintegra el agua perdida hasta recuperar el asentamiento de cono original del hormigón. Sin embargo, debido a que este factor de variación va acompañado de otros que se desarrollan paralelamente, la corrección señalada es sólo teóricamente realizable en forma práctica. Inicio del Fraguado de los Granos más Finos del Cemento. Al igual que la pérdida de docilidad por evaporación aumenta también con el tiempo de transporte y con la temperatura ambiente. Sin embargo, no es totalmente simultánea con ella, sino que normalmente se inicia con posterioridad, por lo cual su incidencia se hace visible en el período cercano a la descarga del camión y también durante ésta. La corrección o atenuación de este efecto no debe hacerse por adición de agua, sino que influyendo sobre el proceso de fraguado de la pasta de cemento mediante el uso de aditivos retardadores. De la descripción de estos procesos se deduce que para evitar o, el menos atenuar su producción, debe disminuirse lo más posible el tiempo que el hormigón permanece en el camión. Las plantas garantizan normalmente tiempos de transporte de hasta 2 horas sin afectar la calidad del hormigón, contados desde la hora de salida de planta y hasta la hora del fin de la descarga (conforme a lo establecido en NCH 1934). Todo esto, salvo que las partes pacten otros tiempos y se adopten las medidas técnicas para asegurar las propiedades del hormigón Sin embargo, el tiempo que dura el transporte es difícil de acortar, pues influyen factores que no pueden ser evitados, especialmente las demoras por el tránsito de las calles por donde debe pasar el camión, de manera que es en la obra donde deben evitarse las pérdidas de tiempo. Nota: El plazo de transporte de 30 min. Establecido en NCh 170 se re fiere al que media entre la descarga del camión mixer y el lugar de colocación definitiva del hormigón. Es de responsabilidad del cliente la utilización del hormigón que ha sobrepasado el tiempo indicado, como también la adición de agua u otros productos con fines de recuperar o modificar la docilidad.
Cualquier situación no especificada debe quedar registrada en la respectiva guía de despacho (más adelante se adjunta una muestra de guía de despacho).
Instrucciones Técnicas para Operadores de Camiones Hormigoneras. Ubicar el camión hormigonera bajo la planta haciendo girar la cuba en el sentido de descarga para asegurarse de no contener agua. Una vez descargado, ajustar el cono y revolver por él menos 5 minutos verificando visualmente el cono. Por ningún motivo se debe salir de la planta teniendo el cono fuera del rango. Al salir de la planta, el operador ha dado su “visto bueno” a los siguientes aspectos:
Asentamiento de cono dentro del rango.
Docilidad correcta, (sin sobretamaños, mezclas homogéneas).
Visualmente volumen correcto
Asegurarse de saber cómo llegar a la obra antes de salir. Revisar la exactitud de los datos de la guía de despacho. Al llegar a la obra verificar el cono, ajustándolo si es necesario. Revolver el hormigón por un lapso de, al menos, 5 minutos antes de iniciar la descarga. Cumplir con “Instrucciones Relacionadas con la Entrega del Hormigón”.
Informar a la planta cualquier anomalía con la mayor cantidad de información posible. Se recomienda que cuando en otra se produzcan situaciones que pudieran afectar al operador, dañar al equipo y/o alterar las características del hormigón, se informe a la planta. Nota: El responsable de su cumplimiento es el Jefe de Planta. Instrucciones Relacionadas con la Entrega del Hormigón. Al llegar a la obra se deben realizar las siguientes acciones:
Registrar la hora de llegada a obra en la guía de despacho.
Proceder a ajustar el cono en caso necesario, de acuerdo a la Norma NCH 1934.
Solicitar la firma de recepción.
Preocuparse que queden registradas las horas de inicio, término, retiro, etc.
Para una mayor seguridad, es necesario que el responsable o profesional en la obra esté presente cuando el operador rompa el sello de la carga. Este se encuentra ubicado en los mandos de la betonera, y es entregado junto a la Guía de Despacho. 2. Desde la hora de llegada a obra, o desde el momento del ajuste de cono, la empresa garantiza el asentamiento de cono dentro de los rangos establecidos por un lapso máximo de 30 minutos.
3. Luego de haber ajustado el cono no está permitido adicionar agua en ningún momento, a no ser previa una firma autorizada en la respectiva guía de despacho. 4. Sólo en casos de emergencia se podrá mantener el hormigón el camión-hormigonera 3 horas después de haber sido cargado en planta. Es importante tener presente que esta situación no debe considerarse como normal o rutinario. Se recomienda que en aquellas oportunidades en que hayan transcurrido 20 minutos de haber llegado a la obra y la descarga aún no se inicie de acuerdo a lo programado o ésta sea excesivamente lenta, se avise oportunamente a la planta de modo de reprogramar el despacho de esa obra en particular. De esta manera se evitarán atochamiento y a la vez no se perjudicará a los clientes que cumplen con los tiempos establecidos en los contratos (normalmente 5 minutos por metro cúbico). Cualquier aspecto no considerado en los puntos anteriores debe darse a conocer inmediatamente a la planta, con el fin de encontrar solución. El conductor debe saber que hacer si falla el motor de la cuba o se sobrepasa el tiempo. Acciones posibles: Uso de retardador de largo efecto o exceso de agua y azúcar. Condiciones necesarias para un correcto acceso a obra: La constante preocupación por los adecuados accesos que debe presentar una obra obedecen principalmente a factores asociados a la seguridad hacia los operadores, como también la calidad del producto que se está entregando. Es por eso que, cuando dichas condiciones son poco apropiadas, se afectan directamente aspectos como la descarga, tiempos y rendimientos de la obra, presentándose finalmente los retrasos de obra y acumulaciones de mixer en la misma.
Con el propósito de efectuar descargas rápidas y conseguir rendimientos elevados en la productividad de la obra, es que deben contarse con accesos expeditos y acordes al tamaño del mixer.
Algunas recomendaciones para contar con un correcto acceso a la obra: Los accesos deben permitir el ingreso absoluto del mixer a la obra, evitando de esta manera, congestiones en la vía pública y por ende, molestias para los vecinos. Se debe considerar un acceso con medidas mínimas de 3 metros de ancho, y si existieran restricciones de altura, ésta debe tener a lo menos 4 metros para el paso libre del mixer.
Mantener las zonas de tránsito y funcionamiento de los mixer seguras, limpias y libres de obstáculos y materiales punzantes. Las zonas de descarga deben ser preferentemente planas. En su defecto, la pendiente máxima estimada a tolerar será de 18°.
Máxima pendiente de tránsito 18°. El terreno de acceso no debe permitir asentamientos de ninguna clase, los cuales ponen en claro peligro el ingreso de los mixer a la obra, debiendo ser capaz de soportar como mínimo un peso de 32 tons. Contar con un radio mínimo de giro para efectos de maniobrabilidad del mixer de 18 metros, en caso de que deba efectuar virajes. Contar con una zona libre exclusiva de uso del operador de mixer para realizar la limpieza de la canoa, acción necesaria para la conservación de nuestros vehículos. 9. Evitar accesos por zonas donde se presenta caída libre de materiales desde pisos superiores. Control en La Recepción: Cuando nuestros camiones lleguen a su obra, los operadores entregan una Guía de Despacho al responsable de la recepción de los hormigones. Con este documento se debe verificar:
Que la obra y dirección correspondan efectivamente a su obra.
Que el tipo y el volumen del hormigón sean los requeridos.
Descarga: La velocidad mínima de descarga del hormigón en obra (*) es a razón de 6 minutos por m3. No obstante, los camiones hormigoneros tienen una velocidad de descarga a razón de 1.3 y 3.3 minutos por m3, dependiendo de la trabajabilidad de la mezcla. Para cumplir este tiempo, se hace necesario que la obra cuente con al menos 6 carretillas. Si la descarga requiere de un
tiempo mayor, se debe comunicar a la central de programación, al momento de realizar el pedido de hormigón. Al término de la descarga, se debe revisar que la betonera esté totalmente vacía; para ello basta girar durante algunos segundos la betonera en el sentido de descarga.
Inmediatamente finalizado este proceso, el responsable de obra debe firmar y poner el timbre de la empresa en la Guía de Despacho. En caso que la descarga sea incompleta y la obra no tuviese lugar para descargar o colocar el hormigón sobrante, el responsable de obra debe anotar dicho evento en la guía de despacho correspondiente. De no ser así, el operador está facultado para registrar dicha anotación en la misma guía. Además, junto al operador deberá verificar las razones por las cuales no se completó. Ambos determinarán el volumen aproximado que queda en la betonera, anotándolo en la Guía de Despacho, ya que el mixer no se puede retirar sin haber cumplido este procedimiento. Metodología de Ejecución: Las betoneras de los camiones-hormigoneras deben ser sometidas, en forma frecuente, a revisión de su limpieza interior y del estado de su revestimiento externo y de las paletas de amasado del hormigón. Mantenimiento del Equipo de Transporte. Todas ellas deben obedecer a la idea de mantener la calidad del material dentro de los límites previstos, de manera que se puedan alcanzar los objetivos de resistencia mecánica y durabilidad supuestas en el momento de su diseño. Los equipos de transporte están sometidos, debido al intenso uso que experimentan, a desgastes, acumulación de suciedad, variaciones de sus características y otros que hacen imprescindible su revisión, mantención y reparación en forma permanente y planificada. Para ello, debe contarse con los elementos, el personal y las instalaciones que permitan cumplir con esta condición. Su cumplimiento obliga a mantener un sistema de inspección y limpieza equipos de transporte, de la siguiente forma:
Visualizar a lo menos una vez por semana el estado de las paletas interiores, para así poder actuar en forma preventiva en las reparaciones de éstas. Verificar la uniformidad de amasado de un camión: Cada 15.000 m3 transportados, cada vez que se haga un recambio o modificación de las aspas y cada vez que se haga un recambio o modificación del equipo motriz.
Rutina Diaria
Lavar el tambor del camión amasador.
Los elementos de transporte serán sometidos a una limpieza posteriormente al término de su empleo diario. Esta limpieza eliminará todos los restos de hormigón y suciedad que hubiesen quedado adheridos en la superficie de contacto con el hormigón, en los puntos de descarga y en los mecanismos de operación. La limpieza del equipo debe ser integral poniendo especial cuidado en la zona de los rodillos de la hormigonera, porque al tener hormigón pegado se corre el riesgo de no poder actuar con rapidez ante una pana de rodillo con el móvil cargado. Rutina Mensual
Comprobar la unidad de amasado por desgaste de la hoja.
Comprobar la calibración de los contadores de revolución.
Comprobar la calibración del medidor de agua del camión.
Informar cualquier falla o defecto.
EL CAMIÓN MIXER Y SU IMPACTO CON EL MEDIO AMBIENTE
Generación de Residuos y Aspectos Ambientales Caracterización de efluentes líquidos: Las aguas residuales pueden presentar una elevada cantidad de sólidos disueltos (hidróxido de sodio y potasio) y suspendidos (carbonato de calcio), alta alcalinidad, posibilidad de autofraguado, y calor residual. Esta situación se presenta tanto en los procesos de transformación a productos como en malas condiciones de almacenamiento del cemento. Además, el efluente líquido proveniente de la mantención y limpieza de las plantas y camiones, puede aportar grasas y aceites de las distintas maquinarias y vehículos. A modo de estimación del caudal generado, por ejemplo, una planta típica de hormigón premezclado cuenta con 25 a 35 camiones, y produce y despacha en promedio unos 15 a 20 mil m3 de hormigón por mes. Se pueden suponer unos 100 a 140 r ecorridos al día (unos 4 viajes por camión, transportando 7 m3 cada vez). Como después de cada vuelta se procede al lavado del camión por aproximadamente unos 10 a 15 minutos, utilizando agua potable con un caudal de 1,2 m3 /hora, se llega a un consumo de agua (caudal de riles generado) de unos 30 a 45 m3/día, por cada planta. Cabe remarcar, entonces, los riesgos de contaminación de la napa cuando ella es altamente vulnerable y no se toman las precauciones de impermeabilizar el terreno donde se instalan las piscinas de decantación o cualquier otro proceso de tratamiento de las aguas. Molestias: Se traducen principalmente en contaminación ambiental por polvo y en generación de ruido.
La industria del hormigón premezclado, en particular, genera un importante flujo de camiones, y su respectivo impacto vial y ambiental. Esto presenta los siguientes efectos ambientales negativos: * Interrupción e incluso destrucción de la vía peatonal, * Aumento de la congestión vehicular en torno a la obra, * Aumento de los niveles de emisión de ruido, * Aumento de las emisiones de material particulado por pérdida de material y barro arrastrado en las ruedas y depositado en las calles una vez que está seco. * Incremento del deterioro visual-paisajístico del sitio de la obra. * Generación de residuos en la vía pública. Prevención de la Contaminación y Optimización de Procesos. Control de procesos, eficiencia, prevención de la contaminación: Recomendaciones: * Evitar dispersión de polvo: - Uso de mallas u otros elementos para evitar la dispersión de polvo. - Lavados con aspersores de agua al momento de la carga de los camiones de premezclado. * Uso de gorro para la canoa de los camiones premezcladores. * Lavado y limpieza de vehículos (en especial ruedas) dentro del lugar de la construcción, ocupando, por ejemplo, rejillas elevadas o saltos múltiples para botar el polvo. * Respeto a peso máximo por eje, es decir, no sobrecargar los camiones. * Impermeabilización del piso de las piscinas de decantación. * Establecer horarios de carga-descarga que tomen en cuenta la congestión vehicular local y el descanso de los vecinos (acuerdos con las municipalidades y con la comunidad). * Control de las fuentes de ruidos (equipos, vehículos) mediante aislación o absorción. Posibilidades de producción más avanzada y limpia: Se aprecia que las posibilidades corresponden al empleo de mezcladores automáticos. Contribuyen a reducir las emisiones producidas durante la carga de los camiones en el premezclado, evitando la descarga parcelada de cemento, agua, agregados y aditivos al interior del camión. Dentro de los beneficios, se debe considerar la disminución del rechazo del hormigón que no cumple el cono deseado en las obras de construcción, debido a que la incorporación de agua se estandariza eliminando la inherencia del operador del camión.
Aspectos Financieros De Prevención y Control de la Contaminación. Costos y beneficios de tecnologías más limpias y medidas de prevención: Una de las tecnologías que aseguran mejoras ambientales, es el empleo de mezcladores automáticos (premezclado) ayuda a reducir las emisiones producidas durante la carga de los camiones. Dentro de los beneficios, se debe considerar la disminución del rechazo del hormigón que no cumple el cono deseado en las obras de construcción. Las fuentes de ruido corresponden al mezclado, la descarga a los camiones, y el movimiento mismo de éstos. Los niveles de ruido sobrepasan comúnmente los 85 dB, por lo que se deben poner cuidado en la protección acústica de los trabajadores y en las molestias a los vecinos. Control de riesgos: El control de riesgos se debe iniciar con la protección adecuada de los trabajadores y la prevención en las operaciones más riesgosas. Se considera también la señalización de zonas peligrosas mediante códigos de señales y colores en equipos, estructuras (pasamanos, escaleras, puentes grúa) y en el suelo para la conducción segura de maquinaria de transporte y carga. ESTUDIO DE COSTOS En general, es más frecuente la venta del camión mixer que su alquiler o adquisición mediante sistema de leasing. Los mayores compradores son las empresas de hormigón premezclado, en nuestro país empresas como Ready Mix, Premix, Pétreos, Sobarzo, entre otras. Nos encontramos con que muchas veces se vendía el tambor (betonera) separado del chasis del camión. En cuanto a la cuba independiente del camión propiamente tal, su valor fluctúa entre US$18000 y US$20000, dependiendo de la capacidad (m3) del tambor. Respecto del camión mixer (incluido betonera instalada sobre camión), su precio de venta contado unitario es de US$108.000 + IVA, para los camiones Mack. A continuación se muestra un ejemplo de adquisición de un camión mixer por compra y sus respectivos costos e intereses: (Se considera una producción de alrededor de 36 cubos de hormigón por día, 22 días trabajados por mes y 11 meses por año) Volumen transportado al mes: 36 m3 x 22 días = 792 m3/mes Vol. Transportado al mes x 11 meses = Vol. Transportado anual 792 m3/mes x 11 meses = 8712 m3/anuales Luego, para hacer el estudio de costos y poder determinar si se compra o se arrienda el equipo, se debe calcular el interés y su respectivo costo diario de utilización real.
(Se considera un valor de compra de US$25000 y un interés a 5 años) Interés: 1% mensual x 12 meses x 5 años = 60% = US$15000 Costo: US$15000 + US$25000 = US$40000 Costo = 666 US$/mensual, es decir: = 8000 US$/año = 0.9182 US$/m3 transportado Valor que cuesta transportar un cubo de hormigón premezclado. Si se considera un 5% de costo de operación = 0.0045 ⇒
Valor de transporte de 1m3 de hormigón + 5% Costo Operación
⇓
Costo real de transporte de 1m3 de hormigón Entonces: 0.0045 + 0.9182 US$/m3 transp. = 0.9227 US$/m3 ≈ 1 dólar/m3 Por lo tanto, el valor para transportar un cubo de hormigón premezclado es alrededor de 1 dólar. * Todos estos cálculos fueron hechos sólo para la betonera (tambor). No se consideró el resto del camión. CONCLUSIÓN El camión-hormigonera es un excelente medio de transporte en obras construidas con volúmenes significativos de hormigón preamasado. Además, debe considerarse que es más apropiado para el transporte de hormigones de asentamiento que tengan una docilidad igual o superior a unos 6cms. de asentamiento de cono, ya que de lo contrario se dificulta la operación de vaciado. El uso del camión mixer ha servido para dejar de preparar el hormigón en obra, lo cual quitaba espacio y hacía perder tiempo valioso. Permite llevar hormigones de mejor calidad a la obra, porque es dosificado con la mayor exactitud en la planta. Ha permitido optimizar el trabajo en obra. Con una buena programación de faenas, se puede lograr un control de tiempo para la recepción adecuada y sin riesgos en el hormigón entregado. El operador del camión debe estar completamente familiarizado con todos sus componentes, y conocer perfectamente su forma de uso y mantención. La eficiencia del camión depende de que la empresa de venta de hormigón premezclado los tenga en buen estado. Muy importante es considerar el impacto ambiental del camión mixer, puesto que al ser un vehículo de gran envergadura, resulta nocivo en algunos aspectos y se corren grandes riesgos,
ya sea por mala ejecución, ruidos, contaminación por residuos del mismo hormigón transportado, desgastes y mala mantención del vehículo. Los estudios de costos se realizaron a grandes rasgos y sin mayor detalle, debido a que no nos fue posible obtener una información específica por parte de distintas empresas que ofrecen leasing, arriendo y venta de este camión. En Chile, es más común la venta del camión, que su arriendo o leasing, y se adquiere mediante empresas que se dedican a este rubro en forma de concesionaria de las empresas extranjeras. Para el uso del mixer se deben tener claras las normas que establece la norma de nuestro país respecto del tonelaje permitido por eje para los camiones. Se deben conocer claramente las calles que permiten su circulación, para así poder crear una ruta adecuada para llegar co n el hormigón a la obra a la hora programada y no existan retrasos. BIBLIOGRAFÍA “Manual de Control de Calidad en Plantas de Hormigón Premezclado”. Gonzalo Gutiérrez ,
Patricio Marín . UTEM, Escuela de Construcción Civil. Memoria para optar al título de Constructor Civil. Santiago, 1998. “Elaboración, Transporte, Recepción en Obra y Colocación de Hormigón Premezclado”. Prisci
Ortiz Romero. IPS, Departamento Tecnológico. Tesis para optar al título de Técnico Universitario con mención en Construcción Civil. Santiago, 1984. “Guía para el Control y Prevención de la Contaminación Industrial”. Comisión Naciona l del
Medio Ambiente, Región Metropolitana. Rubro productos de cemento y hormigón. Santiago, 1998. http://www.sanjosemixer.com/ http://www.sanbi.cl/ (http://www.sanbi.cl/sanbi/pags/hormigon/fset_hor.html.) http://www.premix.cl/ http://www.siposa.com/ http://www.macktrucks.com/ http://www.salfa.cl/ (http://www.salfa.cl/santiago.htm) “Salfa”. S.A.C.I. Salinas y Fabres. Departamento Camiones Mack.
Av. Rondizzoni 2130. Agradecimientos al Sr. Alfonso Almerge Rodrigo, Técnico de Ventas. SANBI Chile. Av. Providencia 1244, Of. 33, Piso 3. 27
Hhhhh Plantas hormigoneras
Planta de hormigón es una instalación utilizada para la fabricación del hormigón a partir de la materia prima que lo compone: árido,cemento y agua (también puede incluir otros componentes como filler, fibras de refuerzo o aditivos). Estos componentes que previamente se encuentran almacenados en la planta de hormigón, son dosificados en las proporciones adecuadas, para ser mezclados en el caso de centrales amasadoras o directamente descargados a un camión hormigonera en el caso de las centrales dosificadoras.
Índice [ocultar ]
1 Tipos de plantas de hormigón o
1.1 Según el tipo de hormigón que se produce
o
1.2 Según la movilidad de la planta
o
1.3 Según el sistema de acopio de áridos
2 Elementos de la planta de hormigón
[editar ]Tipos
de plantas de hormigón
La planta de hormigón se puede clasificar desde varios puntos de vista: [editar ]Según
el tipo de hormigón que se produce
Plantas de mezclado: para la producción de hormigón amasado. Incluyen una amasadora, que es la encargada de homogeneizar la mezcla de hormigón.
Plantas de dosificado: para la producción de hormigón dosificado, a veces llamado hormigón seco. La principal característica de estas plantas, es que carecen de amasadora. La mezcla de componentes dosificados, se vierte en un camión hormigonera que es el encargado de homogeneizar la mezcla.
Plantas de grava cemento: para la producción de una mezcla semi-seca de grava con cemento. Normalmente este tipo plantas realizan la dosificación y pesaje de los componentes en modo continuo.
Plantas combinadas: para la producción de hormigón amasado y dosificado en una misma planta, mediante la utilización de un sistema de by-passes, que hacen que el hormigón pase por la amasadora o directamente se descargue en el camión hormigonera.
[editar ]Según
la movilidad de la planta
Plantas fijas: son las instalaciones destinadas a un centro productivo con una localización fija. La estructura de la planta se diseña e instala de con la idea de no ser trasladada a lo largo de la vida útil de la instalación.
Plantas móviles: son las instalaciones destinadas a trabajar en una obra o proyecto concreto. Tras la finalización del mismo, la planta es desmontada, trasladada y ensamblada en otro lugar de trabajo. La estructura de la planta, suele incorporar un tren de rodadura, de manera que se necesita solamente una cabeza tractora para realizar el transporte de las principales partes de la planta.
Plantas modulares: aquellas instalaciones destinadas a trabajar en varias localizaciones diferentes a lo largo de su vida útil, al igual que las plantas moviles. En este caso, la planta no se fabrica con sistema de rodadura, sino que se diseña en diferentes módulos estructurales, facilmente transportables mediante medios estandarizados (plataformas, contenedores, flat-racks...) El montaje de los diferentes módulos es rápido, ya que todos los elementos de la instalación están previamente preinstalados dentro de cada módulo.
[editar ]Según
el sistema de acopio de áridos
Según el lugar donde se almacenan los áridos que serán utilizados en el proceso de fabricación, tenemos dos tipos de plantas:
Plantas verticales. En este tipo de plantas, el acopio de áridos se realiza en la parte superior de la planta, de manera que debe hacerse una elevación de los mismos previa al almacenamiento. La ventaja de este sistema es que los áridos se encuentran justo por encima del nivel de amasado/dosificado, de manera que la descarga de los mismos en el momento justo en que se demandan es muy rápida, obteniendo de esta manera grandes producciones y buenos rendimientos sobre la capacidad máxima teórica de la amasadora (en el caso de producción de hormigón amasado)
Plantas horizontales. Mediante este otro tipo de planta, el acopio de áridos se realiza a nivel del suelo, y no sobre el nivel de amasado/dosificado de la planta. En el momento en que se demanda el árido para la producción de hormigón, éste se dosifica y eleva hasta la planta de hormigón. La ventaja de este sistema, es que el conjunto estructural de la central resulta más sencillo, al no tener que acopiar una gran cantidad de árido sobre la estructura de la planta. Existen medios para aumentar la producción y el rendimiento mediante este sistema, como puede ser el utilizar trasnportadores para el árido de mayor capacidad, o la incorporación de tolvas de espera sobre el nivel de amasado, que hacen un pre-stock de árido ya dosificado y pesado, con la cantidad justa que se va a utilizar en el ciclo de amasado.
[editar ]Elementos
de la planta de hormigón
Batería de tolvas. Se trata de conjunto de recipientes de gran capacidad (generalmente desde 10 m³ hasta 200 m³) en los que se almacena el árido que será utilizado en el proceso de fabricación. El número de recipientes será igual al número de áridos diferentes que se utilicen en la planta (normalmente entre 3 y 8)
Sistema de pesaje de áridos. Para la correcta dosificación del árido en la central de hormigón, es necesario un sistema que pese la cantidad programada. Lo más común es utilizar un sistema de cinta pesadora que pesa los diferentes tipos de árido por adición dentro de un mismo ciclo de pesaje, o un sistema de tolvas pesadoras independientes que pesan por separado cada tipo de árido. El elemento medidor más utilizado el la célula de carga, que va incorporado a cualquiera de los dos sistemas anteriormente mencionados.
Sistema de elevación y transporte de áridos. Para elevar y transportar los áridos bien sea antes del acopio, o después del mismo, se utilizan diferentes soluciones. Las más habituales son las cintas transportadoras, que es el sistema más fiable y con menor
mantenimiento. Otra alternativa son los elevadores de cangilones, que ofrecen menos durabilidad, mayor mantenimiento, menor capacidad, aunque por contra presentan la ventaja de ocupar menor espacio en planta. Una tercera alternativa es la elevación por skip, que transporta el árido mediante ciclos de carga, y presenta una alternativa intermedia en lo referente a ocupación de espacio entre la cinta y el elevador de cangilones.
Silos de cemento: Es el elemento de almacenamiento del cemento y del filler. Sus capacidades van desde los 30 a los 1.000 m³ . Incorporan sistemas de filtrado de cemento, válvulas de seguridad de sobrepresión, sistemas de niveles de cemento y sistemas fluidificadores, para evitar la aparición de bóvedas en la masa de cemento almacenado. La extracción del cemento, se realiza mediante alimentadores alveolares o directamente por gravedad.
Transportadores de cemento. El método más utilizado es el transportador de tornillo sinfín.
Sistema de pesaje de cemento. Se utiliza báscula o tolva pesadora con células de carga incorporadas
Sistema de pesaje de agua. Se utiliza báscula o tolva pesadora con células de carga incorporadas. Como alternativa más económica puede utilizarse un contador de agua, que realiza una medición volumétrica.
Amasadora. Utilizada en las plantas de hormigón amasado. Dependiendo del tipo de hormigón a producir, de la viscosidad del mismo, del nivel de homogeneización deseado, del tamaño de los áridos, se utilizará un tipo u otro de amasadora de las disponibles en el mercado. Los principales tipos de amasadoras son: de doble eje horizontal, de eje vertical, planetaria, de tambor y contínua.
Sistema de control . Las plantas de hormigón son instalaciones completamente automatizadas, con sistemas integrados de control de peso y producciones. El gobierno de los elementos de la planta se realiza mediante sistemas PLC o mediante miocroprocesadores.
Existen otros elementos más o menos utilizados en la plantas de hormigón, como pueden ser los sistemas de dosificación de aditivos, sistema de dosificación de fibras, sistemas neumáticos de carga de cemento, etc... Su incorporación o no dependerá de cada planta y del tipo de hormigón a fabricar.
