Optimización del proceso de trituración de agregados ...

Optimización del proceso de trituración de

agregados pétreos para la producción de mezclas

asfálticas en caliente

Por:

Ing. Lauren Iguarán Salinas

Asesor:

Prof. MSc. Jairo Espejo Molano

Universidad de los Andes

Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental

Magíster en Ingeniería Civil

Énfasis en Infraestructura Vial

2008

MIC 2008-I-19

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Tabla de contenido Tabla de contenido .......................................................................................................... 2

Índice de figuras............................................................................................................... 3

Índice de tablas ................................................................................................................ 4

CAPITULO 1.................................................................................................................. 5

Introducción .................................................................................................................... 5

Objetivos ......................................................................................................................... 6

CAPITULO 2.................................................................................................................. 7

Marco Teórico ................................................................................................................. 7

CAPITULO 3................................................................................................................ 21

Metodología .................................................................................................................. 21

CAPITULO 4................................................................................................................ 22

Materiales...................................................................................................................... 22

CAPITULO 5................................................................................................................ 24

Cargue y transporte........................................................................................................ 24

CAPITULO 6................................................................................................................ 26

Trituración .................................................................................................................... 26

CAPITULO 7................................................................................................................ 33

Almacenamiento y Manipulación del material ............................................................... 33

CAPITULO 8................................................................................................................ 36

Estimación de Costos..................................................................................................... 36

CAPITULO 9................................................................................................................ 38

Análisis de Resultados ................................................................................................... 38

Conclusiones ................................................................................................................. 55

Recomendaciones .......................................................................................................... 57

Bibliografía .................................................................................................................... 58

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Índice de figuras

Figura 2.1 - Esquema de Trituradora de Mandíbulas ............................................. 10

Figura 2.2 - Trituradora Blake o de "simple efecto" ............................................... 11

Figura 2.3 - Esquema de Trituradora Giratoria Primaria ....................................... 12

Figura 2.4 - Esquema de Trituradora Secundaria de Cono..................................... 13

Figura 2.5 - Esquema de una Trituradora de Cilindros Lisos ................................. 14

Figura 2.6 - Esquema de una Trituradora de Cilindros Dentados........................... 15

Figura 2.7 - Esquema de Trituradora de Cilindros Dentados (Dos Rodillos) .......... 16

Figura 2.8 - Trituradora de Impacto de rotores de eje horizontal............................ 16

Figura 2.9 - Trituradora de Impacto de rotores de eje vertical ................................ 18

Figura 2.10 - Trituradora de Martillos................................................................... 19

Figura 2.11 - Molino de Martillos ......................................................................... 20

Figura 4.12 - Material extraído del Río Ocoa ........................................................ 23

Figura 5.13 - Combinación de maquinaria para explotación de material ................ 25

Figura 6.14 - Trituradora Secundaria Telsmith 36S ............................................... 30

Figura 6.15 - Esquema de una planta de trituración primaria y secundaria y

clasificación en seco, circuito cerrado. ................................................................... 32

Figura 9.16 - Análisis Granulométrico del Producto de las Quebradoras de Quijadas

para aberturas de salida de 3/4" a 4"...................................................................... 39

Figura 9.17 - Capacidades de las trituradoras Telsmith estilo S y FC...................... 40

Figura 9.18 - Curvas Granulométricas del material triturado ................................. 41

Figura 9.19 - Capacidades de las Trituradoras de Mandíbulas Telsmith ................. 43

Figura 9.20 - Curvas Granulométricas de Material Triturado para Trituradoras de

Mandíbulas Telsmith ............................................................................................ 44

Figura 9.21 - Curvas Granulométricas de Material Triturado para Trituradoras de

Cono Telsmith 48 S y FC...................................................................................... 45

Figura 9.22 - Esquema optimizado de una planta de trituración primaria y

secundaria y clasificación en seco, circuito cerrado. ............................................... 47

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Índice de tablas

Tabla 6.1 - Consumos Trituradora Primaria de Mandíbulas 24” x 36” .................. 27

Tabla 6.2 - Consumos Trituradora Secundaria de Cono 36S.................................. 28

Tabla 9.3 -Franjas Granulométricas para Mezclas Asfálticas en Caliente ............... 38

Tabla 9.4 - Balance Granulométrico Montaje Existente......................................... 48

Tabla 9.5 - Balance Granulométrico Montaje Opcional ......................................... 48

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CAPITULO 1

Introducción

El interés de los ingenieros civiles por disminuir el déficit de infraestructura vial que

existe en nuestro país, generado por la falta de recursos para inversión en este sector,

ha traído consigo un crecimiento de la investigación en los temas de diseño de

pavimentos y de mezclas asfálticas con diferentes materiales con el fin de mejorar

cada vez más las técnicas de pavimentación y disminuir los costos de pavimentación.

Sin embargo, no se ha hecho mucho énfasis en lo que respecta a los materiales,

especialmente en los utilizados para la construcción de carreteras. Es por esto que

teniendo en cuenta que entre las riquezas de Colombia tenemos el privilegio de

contar con una gran red fluvial y que nuestros ríos producen materiales de muy

buenas propiedades mineralógicas, he querido ahondar en especial en la trituración

de dichos materiales. La calidad final que se obtenga del producto, depende en gran

medida de la forma de explotación de los materiales y de los procesos de trituración a

los que sean sometidos.

Esta investigación, fue realizada por la necesidad constante de la ingeniería de

mejorar la eficiencia de sus procesos, para disminuir los costos de producción y a la

vez ser más competitivos y hacer un mejor aprovechamiento de nuestros recursos

naturales.

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Objetivos

Generales

Analizar el montaje de trituración actual de la Planta Ocoa e identificar las

oportunidades de mejora y optimizar el montaje de trituración existente en la

planta de producción Ocoa.

Específicos

Realizar ensayos físico – mecánicos a los materiales extraídos del Río Ocoa

ubicado en el Departamento del Meta, de acuerdo a las especificaciones para

la construcción de carreteras del Instituto Nacional de Vías versión 2007.

Estudiar los procesos del montaje de trituración actual y analizar su eficiencia.

Analizar los resultados y determinar la alternativa óptima de trituración para

los materiales seleccionados, para la producción de mezclas asfálticas en

caliente en la Planta de Producción Ocoa.

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CAPITULO 2

Marco Teórico Para la construcción de pavimentos flexibles, ya están establecidas las diferentes

especificaciones según el tipo de mezcla a utilizar.

En Colombia, el Instituto

Nacional de Vías es quien dictamina en esta materia sobre la construcción de

carreteras. Recientemente, con la Resolución 03288 del 15 de Agosto de 2007, el

Ministerio de Transporte actualizó las Especificaciones Generales de Construcción

de Carreteras, por lo cual, a partir de la fecha quedaron derogadas las versiones

emitidas en los años 1996 y 2002.

Cada tipo de pavimento, requiere un tipo diferente de árido, lo cual hará que varíen

las características físicas, entre otras, la resistencia, la forma, el tamaño, así como la

granulometría, la homogeneidad, la pureza, estado de limpieza, etc.

Los áridos empleados en la construcción de pavimentos, son extraídos de

yacimientos naturales (canteras o ríos), por medio de unos procesos de arranque,

carga, transporte y vertido a la trituradora. Posteriormente, se procede con la

trituración, clasificación y lavado de los materiales.

2.1. Arranque y carga

La extracción de estos materiales aluviales, se realiza por medio de máquinas

adecuadas a la presencia del agua como las retroexcavadoras. En este caso, el

arranque del material se realiza por la acción mecánica del equipo utilizado para tal

fin.

2.1.1. Excavadoras Hidráulicas

Existen dos tipos básicos de excavadoras hidráulicas: frontales y retros. La diferencia

entre ellas es el sentido de los movimientos y en la geometría de los equipos. Las

principales características de las excavadoras hidráulicas son:

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Diseños compactos y pesos reducidos en relación con su capacidad de carga.

Flexibilidad en las operaciones.

Grandes fuerzas de penetración y excavación de material.

Poca exigencia de espacio para la realización de maniobras.

Vida útil promedio entre 25.000 h y 35.000 h.

Costos de operación e inversión medios.

Las consideraciones de selección de este equipo, se centran básicamente en el

rendimiento por hora de la máquina, el tipo de material a extraer y la densidad del

mismo.

2.2. Transporte

Una vez realizada la extracción del material en la cantera o en el río, se realiza el

cargue y transporte del mismo. El cargue es la recogida del material para depositarlo

luego en la trituradora o en un sitio de acopio intermedio. El transporte es el proceso

que en la mayoría de los casos tiene la mayor incidencia en el costo final del material,

se trata del desplazamiento del material desde el sitio de extracción hasta el sitio de

acopio, así mismo, incluye los desplazamientos internos y finales para completar el

ciclo de producción de materiales.

2.2.1. Volquetas

Las ventajas que tienen el uso de volquetas en el transporte de materiales son las

siguientes:

Facilidad de transporte para distancias mayores a 100 m.

Transporte de todo tipo de materiales.

Disposición para variar el ritmo de producción.

Sencillez y bajo costo en su infraestructura operativa.

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2.3. Trituración y Molienda

Teniendo en cuenta que el objetivo de la producción de estos materiales obliga a la

reducción de tamaño de la roca, debe realizarse la trituración y molienda del mismo.

Estos procesos generalmente están acompañados de la clasificación por tamaños del

material para ajustarlo a una granulometría determinada.

El proceso de trituración de materiales, se basa en suministrar al material una serie

de esfuerzos que superan su límite de resistencia y que provocan la fractura del

mismo.

No obstante, el tamaño del material obtenido no es la única característica importante

de este proceso, hay propiedades físicas del material como forma, resistencia, etc,

que aunque dependen de la naturaleza del material pueden ser modificadas durante

el proceso de trituración.

En la mayoría de los casos, con una sola trituradora no puede llegarse de una vez a la

reducción deseada del material, tanto por la capacidad de la misma como por la

necesidad de producir varios tamaños de material con un buen rendimiento. Para

llevar a cabo estos procesos, habitualmente se debe organizar un conjunto de

maquinas trituradoras para poder lograr los objetivos propuestos.

Antes de seleccionar una trituradora deben tenerse las siguientes consideraciones:

Forma y tamaño del producto que se desea obtener.

Requerimientos de granulometría según las normas.

Posibilidad de producción de distintos tamaños de material, para satisfacer

las necesidades del mercado.

Disminución de producción de material de tamaños no comerciales.

Por esto, se debe ser muy preciso en la elección de las trituradoras teniendo en cuenta

además que uno de los principales objetivos es lograr el menor costo en la

producción.

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Las plantas de trituración de agregados tienen unas características especiales por las

cuales su uso se ha ido incrementado:

Sencillez y bajos costos

Fácil adaptación a los cambios

Alta producción, ritmo elevado

Poca ocupación de espacio

Debido a la extensa gama de aplicaciones del material triturado, así como al distinto

uso que le da cada productor, no existen procedimientos estándares para la

trituración de los materiales. Básicamente se diseña la explotación dependiendo de

la naturaleza del material y de las especificaciones requeridas para el producto final.

2.3.1. Tipos de Trituradora

2.3.1.1. Trituradora de Mandíbulas de doble efecto o “Blake”

El tipo inicial fue ideado por Blake, de ahí proviene su nombre. También es llamada

de “doble efecto”, como consecuencia de una traducción errónea de su nombre en

ingles “double toggle”, lo cual indica que consta de dos placas de articulación en el

mecanismo de transmisión de la fuerza.

Figura 2.1 - Esquema de Trituradora de Mandíbulas

Fuente: Presentaciones de clase Construcción en Infraestructura Vial. Universidad de los Andes.

Ing. Francisco Ayala. 2006

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Como se muestra en la figura, esta trituradora cuenta con dos mandíbulas, una fija y

otra móvil que está articulada en su parte superior y que permite el movimiento de

acercamiento y alejamiento que rompe la roca.

2.3.1.2. Trituradoras de Mandíbulas de “simple efecto”

Este tipo de trituradora es una simplificación de la Blake o de “doble efecto”, de

igual forma llamada así por una traducción errónea de su nombre en ingles “single

toggle” por poseer una placa única. En ella un solo eje hace a la vez el giro de la

mandíbula y de la excéntrica, de esta forma, la mandíbula móvil debe hacer también

las veces de biela y así puede obviarse una de las placas de articulación.

Este cambio en su operación, reduce notablemente el peso de la máquina y por lo

tanto disminuye el costo de adquisición de la misma.

Figura 2.2 - Trituradora Blake o de "simple efecto"

Fuente: López Jimeno, Carlos. Áridos. Manual de Prospección, Explotación y Aplicaciones. E.T.S. de

Ingenieros de Minas de Madrid, 1998

2.3.1.3. Trituradoras Giratorias Primarias

Constan de una mandíbula fija en forma de tronco de cono invertido el cual es

llamado generalmente “cóncavo”, dentro del cual se mueve excéntricamente otro

tronco de cono llamado “cabeza” ó “nuez”.

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Figura 2.3 - Esquema de Trituradora Giratoria Primaria



Está diseñada de tal forma que el eje en la cabeza no gira para disminuir el roce con

el material a triturar. Por el contrario, produce un pequeño movimiento que

comprime la roca contra la mandíbula fija.

La salida del material se produce porque mientras se hace el acercamiento en un

punto, en otro diametralmente opuesto se realice el alejamiento que permite el paso

del material triturado.

2.3.1.4. Trituradoras Giratorias Secundarias y Conos

Las trituradoras secundarias se utilizan para triturar materiales más pequeños que los

producidos por las trituradoras primarias. Estas máquinas, al ser alimentadas con

materiales de tamaño mas pequeño que las primarias, trabajan con rendimientos más

altos, aunque a medida que se va disminuyendo el diámetro de apertura del cono,

disminuye la capacidad de producción de la máquina.

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Figura 2.4 - Esquema de Trituradora Secundaria de Cono

Fuente: http://www.ablisa.com/h_cono.htm

En este tipo de máquinas la cabeza va apoyada sobre la parte superior del eje. La

excentricidad es mayor que en las trituradoras giratorias primarias. Con su

operación se asegura que todas las piedras que conforman el material sean trituradas

al menos una vez entre el cóncavo y la nuez y que la dimensión de la piedra es

menor o igual a la abertura de salida.

2.3.1.5. Trituradoras de Cilindros

Las trituradoras de cilindros se pueden clasificar según el tipo de cilindro así:

De cilindros lisos

De cilindros dentados

Cada uno de estos tipos de trituradora actúa de forma diferente. La Trituradora de

cilindros lisos actúa únicamente por compresión, mientras en la Trituradora de

cilindros dentados se opera por cizallamiento.

http://www.ablisa.com/h_cono.htm

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Figura 2.5 - Esquema de una Trituradora de Cilindros Lisos



Las trituradoras de cilindros lisos generalmente, constan de dos rodillos que giran a

la misma velocidad. Estos cilindros giran en sentido contrario ya que son accionados

por motores independientes.

Las piedras que caen entre los rodillos son fracturadas por la fuerza de rozamiento

que hay entre los rodillos, que los comprime hasta la ruptura. Su relación de

reducción normal es de 3 ó 4.

Estas máquinas pueden trabajar con materiales húmedos y pegajosos, así mismo con

materiales abrasivos, a pesar de que estos últimos puedan desgastar con más facilidad

los rodillos. Este tipo de trituradora es muy poco utilizada en la actualidad.

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Figura 2.6 - Esquema de una Trituradora de Cilindros Dentados



Las trituradoras de cilindros dentados son más utilizadas y se clasifican así:

De rodillo único y placa

De dos rodillos

La trituradora de rodillo dentado y placa consiste en un rodillo fijado a un eje y que

tiene varios dientes de diferentes formas y longitudes según la necesidad. Este rodillo

gira frente a una placa fija, al girar el rodillo con los dientes atrapa las piedras y la

tritura, haciéndola que pase por el espacio que queda entre el rodillo y la placa fija.

Este tipo de trituradoras se recomienda para rocas no muy duras o para materiales

blandos, húmedos, o que contengan algo de greda o arcilla.

La relación de

reducción es 4 generalmente.

Las trituradoras de dos rodillos dentados funciona de manera similar a la anterior,

pero en reemplazo de la placa fija tiene otro rodillo dentado que gira de tal forma que

se alterna con el primer rodillo dentado y ambos pueden trabajar a la vez. Este tipo

de trituradoras se utiliza en rocas con poca resistencia como esquistos, carbón, etc.

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Figura 2.7 - Esquema de Trituradora de Cilindros Dentados (Dos Rodillos)



2.3.1.6. Trituradoras de Impacto

Trituradoras de rotores de eje horizontal

Estas trituradoras pueden ser de uno o dos rotores. Son utilizadas para trituración

primaria, constan de unos tambores de acero recubiertos de placas las cuales son

reemplazables. Estas placas llevan unas barras de perfil las cuales varían según el

tipo de material a triturar, éstas van a aseguradas a las placas. Los rotores giran

dentro de una carcasa que llevan varias placas o barrotes cuya posición puede ser

ajustada al valor requerido.

Las piedras que caen sobre los rotores son alcanzadas por las barras del rotor, lo cual

produce la rotura del material, no obstante, aparte de esto las lanzan contra las placas

de choque donde se produce la rotura por impacto y los fragmentos de piedra

trituradaza vuelven a caer sobre el rotor para repetir el proceso nuevamente, hasta

que su tamaño les permite pasar por la abertura entre el rotor y las placas.

Figura 2.8 - Trituradora de Impacto de rotores de eje horizontal



Trituradoras de rotores de eje vertical

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En estas trituradoras el rotor gira en un plano horizontal por medio de un eje vertical.

La alimentación es realizada por gravedad desde la parte superior de la máquina y la

salida del material desde el rotor es por fuerza centrífuga para ser lanzados las

piedras contra las superficies de rotura, con lo cual salen las piedras por gravedad por

la parte inferior de la misma.

La importancia de estas trituradoras es que han desarrollado máquinas en las que la

trituración se hace roca contra roca, en vez de roca contra el metal de las placas, con

lo cual se evita un gran desgaste en estas partes.

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Figura 2.9 - Trituradora de Impacto de rotores de eje vertical



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2.3.1.7. Trituradoras y Molinos de Martillos

Estas trituradoras operan de la misma forma que las trituradoras de impacto pero

están diseñadas para triturar materiales más finos. Esta trituradora consta de un

rotor que lleva alrededor unos martillos de diferente forma, según la aplicación que

desee dársele. Los martillos están articulados sobre el rotor, de tal forma que giran

solo cuado la máquina está operando. Así mismo, esta disposición les permite a los

martillos retroceder si se atasca alguna piedra muy grande.

Esta trituradora no tolera la presencia de materiales abrasivos por lo que se

recomienda que en la alimentación del material se deba tener entre 4 y 5% de sílice, y

2% máximo para los molinos de martillos.

Figura 2.10 - Trituradora de Martillos



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Figura 2.11 - Molino de Martillos

Fuente: http://www.geocities.com/lebr7/molinodibujo.jpg

http://www.geocities.com/lebr7/molinodibujo.jpg

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CAPITULO 3

Metodología

Se estudiaron los procesos con los cuales se trabaja actualmente en la Planta de

Producción Ocoa. Se cuenta con 2 plantas de trituración primaria y 2 plantas de

trituración secundaria. El montaje establecido para la Planta de Producción Ocoa

está conformado por una Trituradora Primaria Parker 24x36 y una Trituradora

Secundaria Telsmith 36S, con el cual se producen materiales para subbase granular

(tamaño máximo 2”), base granular (tamaño máximo 1 ½”) y pavimento (tamaño

máximo ¾”).

Para este caso particular, nos ocupamos únicamente de la producción de material

para pavimento, específicamente para la elaboración de mezclas asfálticas del tipo

MDC-2. Se hizo un análisis del costo de trituración para un metro cúbico de material

para pavimento (tamaño máximo ¾”), el cual incluye los procedimientos desde la

extracción del material en la fuente hasta la colocación en acopio del triturado para

su posterior distribución o utilización. Así mismo, teniendo en cuenta que este

material se utiliza para la producción de mezclas asfálticas en caliente tipo MDC-2 y

que este tipo de mezclas se producen para ser vendidas sueltas en la Planta ó son

suministradas, extendidas y compactadas en una obra como parte de la ejecución de

la misma, se analizó el costo de cada una de estas actividades ya que el costo de

material influye directamente en ellas.

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CAPITULO 4

Materiales

Los materiales son extraídos de una fuente de origen fluvial, más exactamente del

Río Ocoa, ubicado en el Departamento del Meta, a 5 kms del municipio de

Villavicencio, capital del Departamento.

El área de explotación esta comprendida dentro del abanico fluvial del borde llanero

en la región de Villavicencio. Localmente abarca complejos orillares y meandros

abandonados del Río Ocoa.

4.1. Caracterización de los materiales

En el Río Ocoa, son muy abundantes los cantos rodados de metareniscas,

metaconglomerados, esquistos 1 y cuarto lechoso. En menor proporción se

encuentran gneises2 y anfibolitas3. No se presentan cantos de rocas volcánicas.

En general se encuentran rocas metamórficas de bajo grado como pizarras, filitas y

esquistos denominados como grupo Quetame en el que ocurren opuestamente rocas

sedimentarias del devoniano y del carboniano de espesor 800 mts. Las rocas se han

encontrado deformadas en pliegues anticlinales y sinclinales fosilizados por capas

cretáceas.

El agua del río es muy alcalina por lo que no es apta para el consumo humano. Esta

característica afecta al equipo utilizado para la extracción del material ya que su

carácter ferroso puede llegar a corroer las partes internas de las máquinas. Así

1 Esquisto: Roca metamórfica cristalina de estructura laminar.

2 Gneis: Pizarras cristalinas originadas por metamorfismo.

3 Anfibolita: Roca densa de color verde oscuro compuesta de anfibol y feldespatos.

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mismo quienes laboran en este proceso deben hacerlo con la mayor protección con el

fin de evitar enfermedades cutáneas en el largo plazo.

Figura 4.12 - Material extraído del Río Ocoa

4.2. Explotación de materiales

Se realiza mecánicamente mediante la excavación, en las épocas de verano, de

piscinas o fosos consecutivos sobre el eje de los canales de explotación

predeterminados; los cuales actúan como desarenadores captando el material

arrastrado por la corriente en épocas de invierno.

Para organizar el sitio de la explotación es necesario disponer de cada uno de los

elementos, conforme a las características particulares de la instalación. La

instalación es mecanizada de acuerdo a su capacidad, además, debe revisarse si el

capital invertido compensa la producción de la instalación.

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CAPITULO 5

Cargue y transporte

En la producción de materiales, los procesos de cargue y transporte de material

tienen un alto porcentaje de incidencia en el costo final del material y el número de

veces que deba realizarse cada uno de estos procesos depende de la disposición y

ubicación de los equipos en la planta y de las distancia hasta la fuente de materiales.

5.1. Cargue

En este caso, la fuente de materiales se encuentra a una distancia de 1.5 km de la

planta de producción. La extracción de materiales en el río se hace con una

retroexcavadora Caterpillar tipo 320B ó 320L. Estas son retroexcavadoras de orugas,

con una capacidad del balde de 1.25 metros cúbicos.

Las retroexcavadoras son escogidas por su flexibilidad y capacidad de arranque de

los materiales, además es de los equipos que necesitan poco espacio para operar y

maniobrar. Para este tipo de trabajos, la retroexcavadora es un equipo versátil y su

sistema de orugas le permite trabajar con facilidad en áreas de difícil acceso.

Existe otro cargue adicional, o los que sean necesarios para la producción del

material, en este caso el cargue del material crudo en stock hacia la trituradora, en

caso que no se cuente con volquetas que vacíen directamente el material a las tolvas.

Estos cargues generalmente se hacen con cargadores de llantas por la mayor

capacidad del balde y porque el sistema de movilización sobre llantas le permite

mayor velocidad en el trabajo, además, el terreno en que se desempeña ya no exige

un equipo de orugas.

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EXTRACCIÓN Y CARGUERETROEXCAVADORAS DE

ORUGAS

TRANSPORTEVOLQUETAS FUERA DE

CARRETERA

VERTIDO A LA TRITURADORA

PRIMARIACARGADOR DE LLANTAS

VERTIDO A LA TRITURADORA SECUNDARIA

CARGADOR DE LLANTAS

Figura 5.13 - Combinación de maquinaria para explotación de material4

5.2. Transporte

En esta planta de producción, se utilizan volquetas tipo dumpers (volquetas fuera de

carretera) de gran capacidad. Estas volquetas pueden transportar 18 metros cúbicos,

fueron seleccionadas por su destreza y facilidad para el ingreso al río. Estas

volquetas transportan el material crudo desde el río hasta el sitio de acopio, una vez

allí, el trabajo de transporte desde este sitio hasta las trituradoras y los

desplazamientos internos se realizan con volquetas sencillas o de dobletroque.

Para determinar el número de volquetas necesario para la realización de los

desplazamientos del material se tiene en cuenta el volumen de producción del

conjunto, las características del material, las características de las vías de acceso y

circulación y las condiciones en que se producirá la carga y descarga del material.

El transporte de materiales por medio de volquetas tiene varias ventajas, este tipo de

vehículo es apto para cualquier tipo de desplazamientos, puede transportar cualquier

clase de material, se adapta al ritmo de producción y además no necesita de mucha

infraestructura para su funcionamiento. Si embargo, tienen en contra otros factores

como son los altos costos de operación y mantenimiento.

4 Adaptación de Posibles combinaciones de maquinaria en explotaciones mineras de Áridos. López Jimeno, Carlos.

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CAPITULO 6

Trituración

Las trituradoras que se utilizan en esta planta de producción son primarias y

secundarias, con las cuales se producen materiales para subbases, bases y material

granular para mezclas asfálticas.

6.1. Elección de la trituradora

6.1.1. Tamaño máximo del material a triturar y tamaño de reducción

El tamaño máximo de material a triturar depende de las dimensiones de la

trituradora escogida, la cual a su vez debe adaptarse a los tamaños máximos de

material encontrado en la fuente. Las reducciones deben hacerse gradualmente, no

es conveniente pasar de una vez a reducciones muy bruscas, como 1 a 4 ó 1 a 5.

Además para alcanzar un buen rendimiento se debe regular la salida del material de

tal forma que haya más o menos un 15% de tamaño superior al deseado.

6.1.2. Calidad del material triturado, forma y granulometría

La forma y granulometría del material triturado son importantes en la construcción

del pavimento ya que de ello depende la densidad del mismo. Es mucho mejor en

cuanto más se acerque la piedra a una forma cúbica.

Debido a que las trituradoras actúan por compresión de la roca, es recomendable no

llegar de una vez a la reducción deseada. La mayor uniformidad en la forma del

material triturado se logra con reducciones pequeñas en cada trituradora y realizando

una clasificación entre ellas que vaya sacando el material más pequeño, con lo cual

se evitan interferencias en la trituración.

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6.1.3. Rendimiento de la trituradora y potencia

Los rendimientos y consumos de potencia de las trituradoras van ligados a la

reducción que se desee dar al material, así, generalmente la trituradora primaria

trabaja con un rendimiento mayor que el de la trituradora secundaria ya que debe

lograr la mayor reducción de material.

Los siguientes son las características de las trituradoras que se encuentran en la

planta de producción Ocoa:

DESCRIPCION ELEMENTO CAPACIDAD RPM / PROM CONSUMO HP

TOLVA CON ALIMENTADOR TIPOESTERA

15 M3

CONJUNTO DE MANDIBULAS CONVOLANTE Y PLAY

24" x 36"

Motor Marca CUMMINS NH250P Diesel 1800 350,0

Tabla 6.1 - Consumos Trituradora Primaria de Mandíbulas 24” x 36”

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DESCRIPCION ELEMENTO CAPACIDAD RPM / PROM CONSUMO HP

ALIMENTADOR VIBRATORIO CLASIFICADORTELSMITH

30" X 10"

Motor Eléctrico marca SIEMENS 1780 20,0TRANSPORTADOR DE BANDA TELSMITHPORTATIL Alimentador

24" x 18 mt

Motor Eléctrico marca WEG 1760 10,0ZARANDA HORIZONTAL DE DOS NIVELES 4´x 12´Motor Eléctrico marca WEG 1780 20,0TRITURADORA SECUNDARIA DE CONOTELSMITH 36SMotor Eléctrico marca WEG 1180 75,0TRANSPORTADOR DE DESALOJOMotor Eléctrico marca WEG 1740 4,2TRANSPORTADOR DE BANDA TELSMITHPORTATIL Retorno

24" x 16 mt

Motor Eléctrico marca WEG 1780 7,5TRANSPORTADOR DE BANDA ASTECNIA FIJOSalida

18" x 15 mt

Motor Eléctrico marca SIEMENS 1740 9,0TRANSPORTADOR DE BANDA TELSMITH FIJOSalida

18" x 16,6 mt

Motor Eléctrico marca SIEMENS 1745 6,6

BOMBA DE LUBRICACIÓN PARA EL CONO 36S

Motor Eléctrico marca WEG 1725 2,0Planta Eléctrica GENERAL MOTORS PROMEDIO / TOTAL 1692,22 154,3

Tabla 6.2 - Consumos Trituradora Secundaria de Cono 36S

6.1. Trituradora Primaria

Consta de una mandíbula fija y otra móvil articulada sobre un eje que le permite

acercarse y alejarse de la fija para romper el material localizado entre ellas. Para

procesar la piedra, ésta última es obligada a pasar entre las dos mandíbulas, de esta

forma se reduce el material al tamaño deseado.

El tamaño del material triturado está determinado por la separación o abertura de las

mandíbulas. Las trituradoras primarias pueden realizar reducciones del material de 8

a 1.

El criterio más importante para la elección de una trituradora es el tamaño máximo

del material encontrado en la fuente y las dimensiones de la trituradora. Es así,

como el tamaño máximo de material que ingrese a la trituradora no debe ser mayor

MIC 2008-I-19

29

del 80% de la dimensión menor de la boca de la trituradora. Durante la trituración,

se clasifican los materiales con el fin de que los que tienen diámetro menor al

esperado no entren a la trituración, con esto, se disminuye la producción excesiva de

material fino y el consumo de energía de la trituradora.

La trituradora que se utiliza en la actualidad para este proceso es una Trituradora

Primaria de mandíbulas Parker – Telsmith 24” x 36”, la cual se encuentra cerrada a 3

½ “ trabajando a un rendimiento de 100 ton/ h. En el Río Ocoa se encuentra

material de tamaño máximo entre 23” y 24”, sin embargo, para alimentar la

trituradora es recomendable que se haga con material de tamaño máximo 21” ya que

se pueden presentar atascos durante el proceso. El material triturado producido tiene

con una granulometría de tamaño máximo 3 ½”, con el cual se procede a alimentar

la trituradora secundaria.

6.2. Trituradora Secundaria

Están provistas por un cono con movimiento excéntrico dentro de una envolvente.

La piedra es triturada por el movimiento entre la parte interior de la envolvente y la

parte exterior del cono. Son utilizadas para producir materiales más finos que los

suministrados por las trituradoras primarias. Estas máquinas descienden un poco en

cuanto a la velocidad de trituración y rendimiento a medida que va disminuyendo la

abertura de la boca.

En este tipo de trituradoras, el tamaño del material triturado es contrario a las

primarias, controlado por la abertura de salida en posición cerrada ya que en su

interior trabajan de forma diferente. Los conos normalmente se designan por el

diámetro inferior de la nuez, la cual está expresada en mm o pulgadas.

Para elegir este tipo de trituradoras se utiliza también el mismo criterio que para las

primarias ya que el tamaño máximo de alimentación debe ser menor que el 80% de

la abertura de la boca de entrada en posición abierta.

MIC 2008-I-19

30

En las trituradoras secundarias generalmente se trabaja en un circuito cerrado con el

fin de aumentar la capacidad de la trituradora y de no excederse en la producción de

finos. Este circuito consiste en el material que el material de rechazo pueda retornar

a la alimentación junto con el inicial, repitiendo el ciclo y generando un proceso

circular.

La trituradora secundaria está dotada con un alimentador vibratorio (grizzly) que

permite la eliminación del material desechable.

Para realizar estos procesos, en la planta de producción se cuenta con una trituradora

secundaria de cono Telsmith 36S, la cual reduce materiales de 10 a 1, para la

producción de material para pavimento, esta trituradora produce materiales con

diámetros hasta de ¾” a razón de 60 ton/h.

Figura 6.14 - Trituradora Secundaria Telsmith 36S

6.3. Plantas para el tratamiento de áridos

En los numerales anteriores de este capítulo, se describió en detalle el

funcionamiento de cada tipo de trituradoras, sin embargo, como se ha mencionado

MIC 2008-I-19

31

para lograr procesos productivos continuos, deben acoplarse las plantas de

trituración en un solo montaje.

En este caso, dado que el ritmo de producción de la primaria es superior al de la

secundaria, debido a los tamaños y capacidades de las máquinas, es necesario utilizar

depósitos para el material triturado (sitios de acopio). Si la trituración se realizara en

continuo con este mismo equipo, deberían colocarse varias trituradoras secundarias

que absorban la capacidad de la primaria claro está, hay otras soluciones al respecto

que no resultan tan costosas y que serán las que se tratarán de aplicar al final de la

investigación.

Normalmente, la trituración primaria se diseña en circuito abierto y la secundaria en

cerrado, es decir, la trituradora primaria realiza una clasificación inicial del material

y luego lo tritura, por su parte, la trituradora secundaria clasifica el material, lo

tritura y luego por medio de un retorno del material lo reclasifica y de ser necesario

lo retritura. En tras palabras, se realiza la alimentación del material por medio de

una tolva y un alimentador, previamente a una preclasificación del material de gran

tamaño. Así mismo con un grizzley o clasificador vibratorio se clasifica el material

de tal forma que no sea necesario que lleguen a la trituradora los tamaños menores al

tamaño de trituración.

La trituradora primaria reduce los bloques grandes a tamaños aceptables por la

trituradora secundaria. La trituración secundaria debe realizarse ya que

generalmente existen piedras de gran tamaño que no pueden ser del todo reducidas

por la primaria y por requerimientos de granulometría.

El montaje actual de la planta de producción Ocoa es como se muestra a

continuación:

MIC 2008-I-19

32

MATERIAL CRUDO

PRECLASIFICACION

CLASIFICACION 1a

TRITURACION 1a

ALMACENADO INTERMEDIO

1a

CLASIFICACION 2a

TRITURACION 2a

CLASIFICACION

FINOS MEDIOS GRUESOS

PASO

RECHAZO

BLOQUESPASO

RECHAZO

Figura 6.15 - Esquema de una planta de trituración primaria y secundaria y clasificación en seco,

circuito cerrado.

Fuente – Áridos. López Jimeno, Carlos.

El material producto de este conjunto de trituración se aplica para la construcción de

bases y subbases para carreteras y para la construcción de mezclas asfálticas. Este

montaje es de los más utilizados en el procesamiento de agregados pétreos.

MIC 2008-I-19

33

CAPITULO 7

Almacenamiento y Manipulación del

material

El almacenamiento de áridos es indispensable dentro del proceso de trituración,

proceso durante el cual el material es sometido a diversas manipulaciones. El primer

acopio es el del material crudo el que preferiblemente debe encontrarse dentro de la

misma explotación cerca de las plantas trituradoras.

Teniendo en cuenta que la extracción de material no es posible hacerla

continuamente durante todo el año, se hace necesario un almacenamiento que

prevea el suministro continuo para los requerimientos de producción. Las razones

para almacenar el material son la protección contra los diferentes agentes climáticos,

preservación de las características naturales del material y aspectos comerciales.

Sin embargo, durante la manipulación y almacenamiento del material pueden

presentarse problemas que afectan la calidad del material como por ejemplo, pérdida

en la homogeneidad del material, disminución de la resistencia de las mezclas

asfálticas o rellenos.

Por otro lado, el costo del almacenamiento y manipulación del material puede ser

uno de los factores más influyentes en el precio del producto final. El costo

aproximado de colocación en stock del material es el 10% del costo de producción

del mismo.

Los problemas que aparecen durante el almacenamiento y manipulación de los

materiales son los siguientes:

MIC 2008-I-19

34

7.1. Segregación

Sucede cuando las partículas mayores de un conjunto se separan de las demás por

efecto de la manipulación del mismo. Es producida durante la mezcla, transporte,

manejo o acopio de los materiales, ya que en los montones que se hacen de material

se separan las partículas perdiendo la homogeneidad.

En el transporte de los materiales en volquetas la vibración de los materiales durante

el recorrido produce segregación. A la salida del material de las trituradoras por las

bandas transportadoras, el material cae de cierta altura formando conos, los cuales

por efecto de la gravedad llevan a la parte más baja las piedras más grandes, y

además, la lluvia arrastra las partículas más pequeñas que han quedado en la parte

superior del mismo.

7.2. Degradación:

Es producida por el choque de unas partículas del material contra otras, esto sucede

cada vez que hay manipulación del material para ser acopiado, cargado o

transportado.

7.3. Contaminación

Es el cambio en las propiedades del material por la mezcla con materiales extraños

debido al contacto del mismo con el suelo.

En este caso se trabaja el almacenamiento del material con acopios en el suelo por el

vertido del mismo desde las bandas transportadoras. En las plantas de trituración la

recogida del material suele realizarse por medio de cargadores ya que generalmente

las trituradoras primarias están sobredimensionadas en producción respecto a las

secundarias ya que las primeras son elegidas para una gran alimentación de material

MIC 2008-I-19

35

y porque son muy irregulares en la producción de triturado ya que la alimentación de

material es heterogénea.

Los acopios sobre el suelo son el método más económico de almacenamiento,

aunque tenga estas desventajas, y es el mas indicado cuando la rotación del material

es alta como sucede en la construcción de carreteras.

MIC 2008-I-19

36

CAPITULO 8

Estimación de Costos

8.1. Consumo de combustible

Dependiendo de la potencia del motor, entre 210 y 265 gr por HP/ hora si es diesel

(0.26 a 0.31 lts) y 230 y 325 gr por HP/hora si es a gasolina (0.315 a 0.45 lts).

8.2. Consumo de aceites y grasas

El consumo de aceites y grasas por lo general oscila por el 10% del valor del

combustible.

8.3. Gastos de reparación

En las trituradoras primarias el costo más importante es el de las mandíbulas ya que

algunas rocas las desgastan rápidamente, no se desgastan con facilidad pero cuando

se debe hacer el cambio debe disponerse de aproximadamente $ 14.000.000 para

comprar un juego de ellas. Sin embargo, para tener en cuenta este gasto de manera

preventiva se estima en la reparación entre 0.7% y 1% mensual del valor de la

máquina nueva.

8.4. Periodo de amortización

El periodo de amortización de una trituradora puede ser aproximadamente 6 años o

12.000 horas.

MIC 2008-I-19

37

8.5. Personal

Una persona puede operar la trituradora, bien sea la primaria o la secundaria, no

obstante debe tenerse en cuenta además una persona para la tolva porque la piedra

puede atascarse y además la presencia constante de un mecánico en la planta.

8.6. Gastos de transporte y montaje

Debido a que las plantas trituradoras mencionadas son móviles, este costo se incluye

en el precio del material explotado dependiendo del peso de la trituradora.

Usualmente, los trasalados de trituradoras y nuevos montajes se hacen cuando la

cantidad de material a explotar es alta, algo más de 3.000 metros cúbicos, con el fin

de que el costo por transporte y montaje del sistema no influya mucho en el precio

final.

MIC 2008-I-19

38

CAPITULO 9

Análisis de Resultados

9.1. Análisis de Montaje Existente

Teniendo en cuenta que el principal problema del montaje existente en la Planta

Ocoa es la diferencia de capacidades en las trituradoras, se realizó el balance

granulométrico correspondiente para determinar la cantidad de material de rechazo

producido durante la operación de la planta.

Los granulometría base que se tuvo en cuenta para la realización del balance

granulométrico fue la de las especificaciones de INVIAS 2007, de acuerdo con lo

expresado en el Capítulo 2, en cuanto a que a partir del 15 de Agosto de 2007, el

INIVAS mediante Resolución 03288 derogó las versiones de 1996 y 2007.

Tabla 9.3 -Franjas Granulométricas para Mezclas Asfálticas en Caliente

Fuente: Art. 450-07. Especificaciones Generales para Construcción de Carreteras. INVIAS

Figura 9.16 - Análisis Granulométrico del Producto de las Quebradoras de Quijadas para aberturas de salida de 3/4" a 4"



Figura 9.17 - Capacidades de las trituradoras Telsmith estilo S y FC

Fuente: AVL Andina S.A.

Figura 9.18 - Curvas Granulométricas del material triturado


9.2. Análisis de Montaje Opcional

El montaje opcional está conformado por dos trituradoras de mayor capacidad que

las mencionadas anteriormente, pero a la vez de características más similares. (Aquí

falta hablar de las características y capacidades de las trituradoras del montaje

opcional).

El balance granulométrico resultante es el que se muestra en la Tabla 9.5 - Balance

Granulométrico Montaje Opcional. Para la realización de este balance

granulométrico se utilizaron las curvas del material triturado del fabricante (Telsmith)

para Trituradoras de Mandíbulas y de Cono, al igual que se tomó de las mismas los

rendimientos respectivos.

Como puede observarse, la combinación de estas dos trituradoras de capacidades

semejantes, da lugar a producciones de material más equilibradas, por lo cual al final

la cantidad de material de rechazo es nula para todos los tamaños.

Así mismo, al tener la posibilidad de poner a trabajar ambas trituradoras en conjunto,

se elimina el cargue del material de la trituradora primaria a la trituradora secundaria,

ya que el material que sale de la trituradora primaria pasa directamente a la

trituradora secundaria. Esta operación intermedia de cargue podría parecer

despreciable, no obstante, para las producciones de grandes cantidades de material es

determinante en el precio final del producto y al hacer cuenta de los miles de metros

cúbicos de material que se producen anualmente el ahorro en el costo total de

producción es notorio. Además de lo anterior, teniendo en cuenta que la reducción

en costos influye también en el precio de venta de la Mezcla Densa en Caliente tipo

MDC-2 suelta en planta e instalada en obra.

MIC 2008-I-19

43

Figura 9.19 - Capacidades de las Trituradoras de Mandíbulas Telsmith


Figura 9.20 - Curvas Granulométricas de Material Triturado para Trituradoras de Mandíbulas Telsmith


Figura 9.21 - Curvas Granulométricas de Material Triturado para Trituradoras de Cono Telsmith 48 S y FC

Fuente: Presentaciones de clase Construcción en Infraestructura Vial. Universidad de los Andes. Ing. Francisco Ayala. 2006

9.3. Balances Granulométricos

Teniendo en cuenta lo exigido por el INVIAS en el articulo 450-07 5 de las

Especificaciones Generales para construcción de Carreteras, se realizaron los

balances granulométricos para ambos montajes, existente y opcional, de acuerdo a

las curvas granulométricas del fabricante y a los rendimientos de cada trituradora

según la abertura de salida.

Estos balances granulométricos tienen por objeto mostrar como se va realizando la

trituración y clasificación del material a medida que va pasando por cada una de las

trituradoras, y si al final el material obtenido para cada diámetro es la cantidad que

realmente se requiere.

Para ambos montajes, al final los resultados del balance fueron satisfactorios ya que

la cantidad de material obtenido fue prácticamente igual a la requerida, sin embargo,

para el montaje existente el balance no se ajusta a la realidad ya que como se ha

mencionado en capítulos anteriores el paso del material de la trituradora primaria a

la trituradora secundaria no es continuo, por lo tanto, se producen pérdidas durante

ese almacenamiento intermedio que no fueron tenidas en cuenta. Para esta

investigación dichas pérdidas no fueron cuantificadas por requerir de un seguimiento

más detallado y de una mayor permanencia en campo.

Por lo anterior, obviamos lo obtenido en los balances granulométricos y teniendo en

cuenta las consideraciones iniciales, haremos un comparativo de costos para que sea

este el factor determinante en la escogencia del equipo de trituración adecuado.

Básicamente, se trata de eliminar el almacenamiento intermedio del material,

existente en el montaje de trituración actual, lo cual puede lograrse con el montaje

opcional de trituración. Lo dicho se muestra en la siguiente figura:

5 Mezclas asfálticas en caliente (Concreto Asfáltico y Mezcla de Alto Módulo)

MIC 2008-I-19

47

MATERIAL

CRUDO

PRECLASIFICACION

CLASIFICACION 1a

TRITURACION 1a

ALMACENADO INTERMEDIO

1a

CLASIFICACION 2a

TRITURACION 2a

CLASIFICACION

FINOS MEDIOS GRUESOS

PASO

RECHAZO

BLOQUES

Figura 9.22 - Esquema optimizado de una planta de trituración primaria y secundaria y clasificación en

seco, circuito cerrado.

ENTRA

TON/HORA% PASA

% RETENIDO

ALIMENT. (TON)

SALE % PASA%

RETENIDO

PESO (TON)

RESUMEN DE A+1 (TON)

SALE%

PASA%

RETENIDO

CONO 36S ABERT. 3/4"

(TON)

RESUMEN DE A+1+ 2

(TON)

RESUMEN DE A+1+2

(%)

GRAVA REQUERIDA

BALANCE

11018" 100% 5% 5.55" A 3/4" 95% 6% 6.6 5" A 3/4" 100% 74% 4.1 10.673/4 A 3/8" 89% 29% 31.9 3/4" A 3/8" 26% 13% 0.7 32.62 3/4" A 3/8" 75% 37% 3.9 36.6 34% 38.5 (1.94) 3/8 A 3/16" 60% 38% 41.8 3/8" A 3/16" 13% 8% 0.4 42.24 3/8" A 3/16" 38% 18% 1.9 44.2 41% 44.0 0.16 3/16" A 0 22% 22% 24.2 3/16" A 0 5% 5% 0.3 24.48 3/16" A 0 20% 20% 2.1 26.6 25% 27.5 (0.89)

SUMA 110.0 5.5 110.00 8.0 107.3 100% 110.0

TRITURACIÓN PRIMARIA 24x36 a 3"ALIMENTACIÓN TRITURAC. SEC. CONO 36S a 3/4" R E S U M E N

Tabla 9.4 - Balance Granulométrico Montaje Existente

ENTRA TON/HORA

% PASA%

RETENIDOALIMENT.

(TON)SALE % PASA

% RETENIDO

PESO (TON)

RESUMEN DE A+1 (TON)

SALE%

PASA%

RETENIDO

CONO 48S ABERT. 5/8"

(TON)

RESUMEN DE A+1+ 2

(TON)

RESUMEN DE A+1+2

(%)

GRAVA REQUERIDA

BALANCE

12518" 100% 5% 6.35" A 3/4" 95% 6% 7.5 5" A 3/4" 100% 83% 5.2 12.693/4 A 3/8" 89% 29% 36.3 3/4" A 3/8" 17% 4% 0.3 36.50 3/4" A 3/8" 80% 46% 5.8 42.3 35% 43.8 (1.41) 3/8 A 3/16" 60% 38% 47.5 3/8" A 3/16" 13% 6% 0.4 47.88 3/8" A 3/16" 34% 18% 2.3 50.2 41% 50.0 0.16 3/16" A 0 22% 22% 27.5 3/16" A 0 7% 7% 0.4 27.94 3/16" A 0 16% 16% 2.0 30.0 24% 31.3 (1.28)

SUMA 125.0 6.3 125.00 10.2 122.5 100% 125.0

TRITURAC. SEC. CONO 48S a 5/8" R E S U M E N TRITURACIÓN PRIMARIA 25x40 a 3 1/2"ALIMENTACIÓN

Tabla 9.5 - Balance Granulométrico Montaje Opcional

9.4. Comparativo de Costos

9.4.1. Producción no eficiente

OBJETO : Comparativo costos ITEM : FECHA: Noviembre 6 de 2007

UNIDAD : m3/s

I. EQUIPODescripción Tipo Tarifa/Hora Rendimiento Valor-Unit.

CARGADOR CAT 928 80,000.00 55.00 1,454.55PLANTA ELECTRICA 120,000.00 55.00 2,181.82VOLQUETA 50,000.00 55.00 909.09RETROEXCAVADORA CAT E200B 100,000.00 55.00 1,818.18TRITURADORA PRIMARIA A 3 1/2" ASTECNIA 200,000.00 55.00 3,636.36TRITURADORA SECUNDARIA A 2" TELSMITH 250,000.00 55.00 4,545.45

Sub-Total 14,545.45

II. MATERIALES EN OBRADescripción Unidad Precio-Unit. Cantidad Valor-Unit.

REGALIA OCOA M3 2,000.00 1 2,000.00

Sub-Total 2,000.00

III. TRANSPORTESMaterial Vol-peso ó Cant. Distancia M3-Km Tarifa Valor-Unit.

TRANSPORTE MATERIAL CRUDO 1.25 4.00 5.00 1,100.00 5,500.00DE FUENTE OCOA

Sub-Total 5,500.00

IV. MANO DE OBRATrabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit.

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Sub-Total 0.00

Total Costo Directo 22,045.45

V. COSTOS INDIRECTOSDescripción Porcentaje Valor Total

17% 3,747.734% 881.82

5% 1,102.27Sub-Total 5,731.82

Precio unitario total aproximado al peso 27,777.00

Elaboró:

ING. LAUREN IGUARAN SALINAS

ADMINISTRACIONIMPREVISTOS

UTILIDAD

ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS

Producción de material tamaño máximo 3/4"

MIC 2008-I-19

50


UNIDAD : m3/s

I. EQUIPOTipo Tarifa/Hora Rendimiento Valor-Unit.

PLANTA DE ASFALTO PARKER 300,000.00 20.00 15,000.00

80,000.00 20.00 4,000.00

60,000.00 20.00 3,000.00

Sub-Total 22,000.00

II. MATERIALES EN OBRAUnidad Precio-Unit. Cantidad Valor-Unit.M3 32,000.00 0.53 16,960.00M3 27,777.00 0.72 19,999.44KG 842.00 110 92,620.00GLN 3,200.00 4 12,800.00

Sub-Total 142,379.44


Sub-Total 0.00


0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Sub-Total 0.00



17% 27,944.504% 6,575.18

5% 8,218.97Sub-Total 42,738.65


Elaboró:


CRUDO DE RUBIALES

Descripción

Descripción


UTILIDAD


Mezcla densa en caliente tipo MDC-2 sueltaen planta

PLANTA ELECTRICA

CARGADOR CAT 928

AGREGADO FINO (ARENA) AGREGADO GRUESO (GRAVA COMUN) ASFALTO SOLIDO APIAY

MIC 2008-I-19

51


UNIDAD : m3


90,000.00 15.00 6,000.00

70,000.00 15.00 4,666.67

70,000.00 15.00 4,666.67

15,000.00 15.00 1,000.00

Sub-Total 16,333.33

II. MATERIALES EN OBRAUnidad Precio-Unit. Cantidad Valor-Unit.

M3/S 164,379.44 1.25 205,474.30

LT 760.00 4 3,040.00



MDC-2 1.25 10 12.5 800 10,000.00

Sub-Total 10,000.00


CUADRILLA 10 PERSONAS 500,000.00 400,000.00 900,000.00 90.00 10,000.00

Sub-Total 10,000.00



17% 41,624.104% 9,793.91

5% 12,242.38Sub-Total 63,660.38


Elaboró:



Mezcla densa en caliente tipo MDC-2

Descripción

FINISHER BARBER GREEN


UTILIDAD

COMPACTADOR TANDEM

COMPACTADOR DE LLANTAS

SOPLADORA

Descripción

MEZCLA SUELTA EN PLANTA

LIGA (pegues)

MIC 2008-I-19

52

9.4.2. Producción eficiente


UNIDAD : m3/s


120,000.00 55.00 2,181.82

100,000.00 55.00 1,818.18

200,000.00 55.00 3,636.36

250,000.00 55.00 4,545.45Sub-Total 12,181.82


REGALIA OCOA M3 2,000.00 1 2,000.00

Sub-Total 2,000.00


TRANSPORTE MATERIAL CRUDO 1.25 4.00 5.00 1,100.00 5,500.00DE FUENTE OCOA

Sub-Total 5,500.00


Sub-Total 0.00



17% 3,345.914% 787.27

5% 984.09Sub-Total 5,117.27


Elaboró:


Descripción


UTILIDAD


Producción de material tamaño máximo 3/4"

Descripción

PLANTA ELECTRICA

RETROEXCAVADORA CAT E200B

TRITURADORA PRIMARIA A 3 1/2" ASTECNIA

TRITURADORA SECUNDARIA A 2" TELSMITH

MIC 2008-I-19

53


UNIDAD : m3/s

I. EQUIPODescripción Tipo Tarifa/Hora Rendimiento Valor-Unit.

PLANTA DE ASFALTO PARKER 300,000.00 20.00 15,000.00CARGADOR CAT 928 80,000.00 20.00 4,000.00PLANTA ELECTRICA 60,000.00 20.00 3,000.00

Sub-Total 22,000.00


AGREGADO FINO (ARENA) M3 32,000.00 0.53 16,960.00AGREGADO GRUESO (GRAVA COMUN) M3 24,799.00 0.72 17,855.28ASFALTO SOLIDO APIAY KG 842.00 110 92,620.00CRUDO DE RUBIALES GLN 3,200.00 4 12,800.00



Sub-Total 0.00


0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Sub-Total 0.00



17% 27,580.004% 6,489.41

5% 8,111.76Sub-Total 42,181.17


Elaboró:



UTILIDAD


Mezcla densa en caliente tipo MDC-2 sueltaen planta

Descripción

MIC 2008-I-19

54


UNIDAD : m3


FINISHER BARBER GREEN 90,000.00 15.00 6,000.00COMPACTADOR TANDEM 70,000.00 15.00 4,666.67COMPACTADOR DE LLANTAS 70,000.00 15.00 4,666.67SOPLADORA 15,000.00 15.00 1,000.00

Sub-Total 16,333.33


MEZCLA SUELTA EN PLANTA M3/S 162,235.28 1.25 202,794.10LIGA (pegues) LT 760.00 4 3,040.00



MDC-2 1.25 10 12.5 800 10,000.00

Sub-Total 10,000.00


CUADRILLA 10 PERSONAS 500,000.00 400,000.00 900,000.00 90.00 10,000.00

Sub-Total 10,000.00



17% 41,168.464% 9,686.70

5% 12,108.37Sub-Total 62,963.53


Elaboró:



Mezcla densa en caliente tipo MDC-2

Descripción

Descripción


UTILIDAD

MIC 2008-I-19

55

9.5. Resumen de comparación de costos Producción no eficiente vs

Producción eficiente

PRODUCCION DE MATERIAL UNIDADVALOR

UNITARIOCANTIDAD

ANUALVALOR TOTAL

ANUALPRODUCCION EFICIENTE M3 $24,799.00 20,000.00 $495,980,000.00

PRODUCCION NO EFICIENTE M3 $27,777.00 20,000.00 $555,540,000.00

$59,560,000.00

PRODUCCION DE MEZCLA UNIDADVALOR

UNITARIOCANTIDAD

ANUALVALOR TOTAL

ANUALPRODUCCION EFICIENTE M3/S $204,416.00 12,500.00 $2,555,200,000.00

PRODUCCION NO EFICIENTE M3/S $207,118.00 12,500.00 $2,588,975,000.00

$33,775,000.00

SUMINISTRO, EXTENSION Y COLOCACION DE MDC-2

UNIDADVALOR

UNITARIOCANTIDAD

ANUALVALOR TOTAL

ANUAL

PRODUCCION EFICIENTE M3 $305,131.00 10,000.00 $3,051,310,000.00

PRODUCCION NO EFICIENTE M3 $308,508.00 10,000.00 $3,085,080,000.00

$33,770,000.00

$127,105,000.00

DIFERENCIA

DIFERENCIA

DIFERENCIA

TOTAL AHORRO POR EFICIENCIA

MIC 2008-I-19

56

Conclusiones El montaje de producción de la planta Ocoa que se tiene en la actualidad cumple con

los estándares de calidad y los materiales producidos cumplen lo dispuesto en las

Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INSTITUTO

NACIONAL DE VIAS. No obstante, el proceso es susceptible de mejoras ya que la

disposición de las trituradoras no permite que la producción sea continua, por lo que

se encuentra la trituradora primaria sobredimensionada respecto a la secundaria.

Con base en esto y en la comparación realizada se concluye que la producción será

más eficiente en la medida en que se utilicen máquinas más acopladas en cuento a la

capacidad y rendimiento, obteniéndose así las disminuciones es tiempo y costos de

producción detalladas anteriormente, así como la eliminación de producción de

material de rechazo.

El montaje que se planteó como opcional demostró ser más eficiente tanto a nivel

operativo como a nivel económico

Por otro lado, el material del Río Ocoa, en el sector sobre el cual actualmente tiene

licencia Nacional de Pavimentos S.A. tiene muy poca cantidad de finos, por lo cual

debe añadirse arenas compradas a otros proveedores para obtener la granulometría

exigida en las Especificaciones del INVIAS. Es necesario por lo tanto tramitar ante

el INGEOMINAS o ante la entidad correspondiente el permiso de explotación de un

sector aguas arriba del Río Ocoa en el que se encuentra material más homogéneo.

MIC 2008-I-19

57

Recomendaciones

Tomar como montaje definitivo el que se planteó en esta investigación como

opcional, es decir, utilizando la Trituradora Primaria Telsmith 25x40 y la

Trituradora Secundaria de Cono 48S.

Cuantificar las pérdidas de material durante el almacenamiento intermedio

de material para incluir en esta investigación, en esta oportunidad no se

realizó por ser más minuciosa y requerir de mayor tiempo en campo para la

obtención de datos.

MIC 2008-I-19

58

Bibliografía

1. Arredondo y Verdu, Francisco. Los áridos en la construcción. Extracción,

Preparación y Utilización. Ponencias del cursillo “Extracción, Preparación,

Utilización de Áridos”, 1967.

2. Diccionario de Geología

http://www.elprisma.com/apuntes/curso.asp?id=4643

3. Escario y Núñez

del Pino. Caminos. E.T.S.I. de Caminos, Canales y Puertos,

1964.

4. Higuera Niño, Héctor. Plan de Manejo Ambiental Planta de Asfaltos Ocoa

Volumen II. 2007.

5. López Jimeno, Carlos. Áridos. Manual de Prospección, Explotación y Aplicaciones.

E.T.S. de Ingenieros de Minas de Madrid, 1998.

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