Construcción y Tecnología Marzo 200612

Bloques, parahacerlos mejor

LOS BLOQUES DE CONCRETO se pro-ducen prácticamente en todo el mundodebido a su alta calidad y a la demanda demateriales económicos de construcción. Unavariedad de materias primas pueden utili-zarse para producir unidades de concreto pormiles, en diferentes tamaños y formas.

Almacenando las materias primasLas principales materias primas usadas paraproducir estos bloques de concreto son elcemento, la arena y diversos agregados,entregados por lo general a la fábrica porcamión o tren. El cemento es trasladado demanera neumática a los almacenes equipadoscon colectores de polvo. Cuando la arena ylos agregados llegan, normalmente, se apilanen los patios, y después son movidos con-forme se van necesitando a las tolvas. Laforma más común de trasladar los materialesde las pilas a las tolvas es con un cargadorfrontal. Algunas fábricas emplean cintas obandas de transporte y acumuladores o trans-portadores verticales.

Entre los agregados usados paraproducir los bloques de peso normal estánespecíficamente la arena, la grava y la piedratriturada. Los dos primeros elementos pue-den ser naturales o producidos por unatrituradora en la fuente de abastecimiento.Los agregados para elaborar bloques ligerosson pizarra expandida y quemada, arcilla,escoria de los altos hornos, fly ash (cenizasvolantes de carbón de hulla, mineral, de altoshornos), cenizas de carbón natural y ma-teriales naturales, como las piedras pómez,toba y escoria, mezcladas con arena.

Los agregados ligeros pueden reducirel peso de los bloques de 20 a 45% cuandose comparan con el de los normales, sin quesignifique sacrificar sus propiedades estruc-turales, pues éstos conservan las propiedadessuperiores de resistencia al fuego y alaislamiento. Como estas unidades empleanagregados especiales, a menudo cuestan másque los bloques de peso normal. De cualquier

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QU

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BLOQUES / PREMEZCLADOS / TUBOS / PREFABRICADOSLASPOSIBILIDADESDEL CONCRETO

manera, esto depende de la disponibilidadde agregados ligeros y de la cercanía de lafuente de abastecimiento a las fábricas.

Por otra parte, los ingredientes cemen-ticios son el cemento, el fly ash y otros ele-mentos puzolánicos. Algunas plantas utilizancementos más costosos de «resistenciatemprana» (high-early strength) para reducirsus precios totales. El fly ash y otros elementospuzolánicos son más económicos que elcemento y se utilizan para mejorar las pro-piedades de la mezcla fresca de concreto.Debido a que son más sensibles a la humedadambiental, el cemento y los puzolánicos setrasladan directamente de los camiones ovagones del tren a los almacenes usando equi-po de bombeo neumático y tuberías.

Dosificación y mezcladoLas materias primas en las tolvas de alma-cenaje son transportadas a un sistema depesado conforme se requieren. Las materiasprimas para cada orden de producción omezclada (batch) son pesadas para asegurarla consistencia del producto deseado.

Las mezcladoras son grandes cilindrosdispuestos horizontalmente, con aspas demezclado adheridas a un eje horizontal queatraviesa el cilindro de lado a lado.

Según la modernidad del equipo, losmateriales son mezclados en seco por variosminutos y luego se agrega agua a la mezclaseca utilizando un medidor electrónico, deagua para garantizar la consistencia. Comolos bloques se hacen de concreto semiseco de«cero revenimiento», sólo debe añadirse unamínima cantidad de agua a cada mezcla.

Hay aditivos de cohesión nuevos en elmercado, como repelentes al agua y pig-mentos o colorantes, que también son agre-gados en este paso.

Después de mezclar por un rato, la con-sistencia es revisada automáticamente y sies necesario se pone más agua. La carga demezcla es entonces revuelta de cinco a ochominutos más. Una vez terminado el proceso,el concreto es vaciado por la parte inferiorde la mezcladora.

MoldeadoDespués de que la mezcla de concreto estáhecha se traslada a la máquina productora

1ª parte

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El agua del concretopremezclado

PREM

EZC

LAD

OS

material, en especial si los cubos de morteroproducidos con ésta alcanzan resistencia alos siete días similares al menos a 90% deespecímenes testigo fabricados con aguapotable o destilada. Así, las impurezas ex-cesivas en el agua no sólo pueden afectar eltiempo de fraguado y la resistencia del con-creto, sino que también pueden provocareflorescencia, manchas, corrosión del refuer-zo, inestabilidad volumétrica y una menordurabilidad.

De este modo, el agua con menos de dosmil partes de millón (ppm) de sólidos di-sueltos totales generalmente pueden serutilizada de manera satisfactoria para elabo-rar concreto, pero la que contenga más dedos mil ppm de sólidos disueltos deberá serensayada para investigar su repercusión so-bre la resistencia y el tiempo de fraguado.

Incluso, el agua de mar puede usarse.Pero, un concreto hecho con este tipo de aguapodría tener una resistencia temprana mayorque un concreto normal, sus resistencias aedades mayores (después de 28 días) suelenser inferiores. Esta reducción de resistenciapuede compensarse disminuyendo la rela-ción agua–cemento.

Sin embargo, el agua de mar no esadecuada para producir concreto reforzadocon acero y no deberá emplearse en concretopreforzados debido al riesgo de corrosión delesfuerzo, en especial en ambientes cálidos yhúmedos. El agua de mar que se utiliza paraproducir concreto, también tiende a causareflorescencia y humedad en superficies deconcreto expuestas al aire y al agua.

En el caso de las aguas que llevan des-perdicios industriales éstas tienen menos decuatro mil ppm de sólidos totales. Cuandose hace uso de esta agua para el mezclado

PARA PREPARAR CONCRETOsiempre será preferible cualquier aguanatural potable, sin sabor u olorpronunciado. Sin embargo, algunasaguas no potables pueden aprove-charse para la elaboración de este

de los bloques popularmente conocida comobloquera, donde se vacía en moldes consis-tentes en un marco/chasis con forros, placasde separación o divisorias. Algunos moldespueden ser costosos, sin embargo, en este caso,tienen una larga vida aprovechable, aunquelas piezas de forrado interior o de desgaste sírequieren cambiarse periódicamente.

La forma y la dureza de los agregados de-terminan la longevidad de los forros del molde.

No es necesario sustituir todas las partesde los moldes al mismo tiempo. Algunaspueden durar más tiempo y tolerar mayordesgaste que otras antes de ser cambiadas.

Sólo los forros de desgaste de los moldesactúan como el molde en sí para dar forma alos productos. Los bloques pueden fabricarseen un sinnúmero de tipos de acuerdo con laconfiguración requerida, siempre y cuando nose comprometa la integridad estructural enel grosor de sus paredes y conectores que resul-ten muy angostas o estructuralmente inestables.

Una caja o marco de molde puede em-plearse para producir diferentes tamaños yformas simplemente con variar la forma enque se colocan sus forros o componentesinteriores.

Dependiendo de la demanda por algunafigura de bloque la configuración del moldepuede variar después de algunas horas o días.Cambiar el molde permite al usuario hacerproductos tan diversos como sencillos blo-ques grises ahuecados, ladrillos de concretosólidos, piezas para entrepisos/bovedilla,adoquines y sofisticados productos arquitec-tónicos utilizando el mismo equipo en unasola fábrica.

Una vez colocada en el molde, la mezclade concreto es compactada y consolidadausando una combinación de presión yvibración controladas. En algunas máquinastodo el molde, las partes internas y lasbandejas de producción (para moldeado ytransporte del producto) son vibrados paramaximizar la compactación, uniformidad yfortaleza de las unidades fabricadas.

Algunas máquinas bloqueras usanmoldes capaces de producir hasta seisbloques tamaño estándar (20 x 20 x 40 cm)por ciclo. Según la medida y el tipo de equipopueden elaborarse más de 3,240 bloques de20 x 20 x 40 cm cada hora.

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LASPOSIBILIDADESDEL CONCRETO

BLOQUES / PREMEZCLADOS / TUBOS / PREFABRICADOS

TUB

OS

calcular fácilmente la carga que llega a un tuboy ensayar de modo cómodo las propiedadesmecánicas de los productos acabados.

Los tubos de concreto armado son ele-mentos rígidos y no se alteran a su entrada enservicio, como les sucede a los tubos defor-mables, que cambian de sección y reducensu caudal. La producción de tubos de con-creto es rápida y ofrece una gama muy variadade elementos. En muchos casos pueden dis-ponerse de todos los accesorios, piezas de co-nexión, pozos de registro provenientes deun mismo fabricante con gran precisión.

Además, la colocación de los tubos deconcreto armado no requiere de precaucionesespeciales ni de accesorios complicados.Cualquiera que sea la naturaleza del suelopueden instalarse fácilmente en la zanja. Elrelleno y la compactación no son tan críticoscomo en otros materiales alternativos.

El empleo de los tubos de concretoarmado es la solución más económicaexistente, tanto en la adquisición inicialcomo en el mantenimiento ulterior de la red.Elegir un sistema de conducción basado enel concreto consiste en elegir a la vez laopción con mejor relación calidad/precio delmercado y la más segura en el largo plazo.

Así mismo, desde un punto de vistaecológico, el concreto supera al resto de losmateriales alternativos en todos los pará-metros: energía, emisiones a la atmósfera,materias primas y residuos peligrosos.

Tanto por sus componentes naturalescomo por el proceso de producción con másbajo impacto ecológico, el concreto se in-tegra perfectamente en el medio ambiente.La elaboración del concreto requiere de pocaenergía y es 100% reciclable. La estan-queidad y la flexibilidad de las uniones, laimpermeabilidad de las paredes, la ausenciade fisuras o roturas, toda esa problemáticaenfrentada antaño por los tubos de concretode baja calidad han sido superadas pormúltiples fabricantes a escala mundial. Poreso, las fugas o la infiltración de aguas sub-terráneas son cuestiones del pasado, ya quelos tubos de concreto armado se comportanexcelentemente ante el embate del agua delluvia y residuales, como también frente alos agentes químicos de ciertas aguas resi-duales industriales.

Tubos de concretoarmado: simples y sólidos

del concreto, la reducción en la resistencia ala compresión por lo general no supera de10% a 15%, en tanto las aguas negras típicaspueden tener aproximadamente 400 ppm demateria orgánica. Luego que estas aguas sehan diluido en un buen sistema de trata-miento, la concentración baja a una cantidadmuy pequeña para tener efecto de impor-tancia en la resistencia.

Repercusión de lassustancias orgánicas

Cuando este tipo de sustancias están presentesen las aguas naturales repercuten en el tiempode fraguado del cemento Portland o en la re-sistencia última del concreto, y presenta unacomplejidad considerable.

Las aguas muy coloreadas, con un olornotable o aquéllas en que sean visibles algasverdes o cafés deberán evaluarse con des-confianza y en consecuencia ser ensayadas.

Así mismo, el agua de mezclado quecontiene ácidos clorhídrico, sulfúrico y otrosácidos inorgánicos comunes en concen-traciones inferiores a 10 mil ppm no tieneun efecto adverso en la resistencia. Las aguasácidas con valores de pH menores que trespueden ocasionar problemas de manejo ydeben evitarse en la medida de lo posible.

Otro asunto son las aguas alcalinas, conconcentraciones de hidróxido de sodio de0.5% el peso del cemento, no daña en granmedida a la resistencia del concreto toda vezque no ocasionen un fraguado rápido. Sinembargo, mayores concentraciones puedenreducir la resistencia del concreto. El hidróxidode potasio en concentraciones menores a 1.2%por peso de cemento tiene poco efecto en la re-sistencia del concreto desarrollada por ciertoscementos, pero la misma concentración al serusada con otros cementos puede reducir sus-tancialmente la resistencia a los 28 días.

AL CONTRARIO QUE otros materiales,una conducción de concreto armado no debesu resistencia al empuje pasivo del terreno,sino a los tubos mismos. Por tanto, se puede

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PREFA

BR

ICA

DO

S

Presfuerzo,compañeroinseparablede laprefabricación

SE LLAMA PRESFUERZO a lacreación intencional de esfuerzos

Igualmente, en el caso de superarseaccidentalmente su capacidad portante, lasconducciones de tubos de concreto armadoofrecen total garantía y las uniones entre loselementos de la red quedan herméticamenteselladas. También, son insensibles a lasinfluencias físicas debidas a las variacionesde temperatura, hielo y a la utilización desales de deshielo.

Sin duda, las tuberías de concreto sonlas más inocuas para la salud de las personasque las producen, instalan, mantienen y engeneral para las poblaciones a las que sirven,incluidos el resto de los seres vivos. Res-ponden perfectamente a las exigenciasecológicas actuales y a las normas másavanzadas que se promulguen en un futuropróximo.

permanentes en un elemento o una estruc-tura, con el propósito de mejorar su com-portamiento y resistencia bajo condicionesde servicio. En algunos elementos de con-creto el presfuerzo se introduce tensando elacero de refuerzo, en tanto el concreto escomprimido con una tensión elevada, de talmanera que sea capaz de resistir los esfuerzosde tracción.

Para tal efecto en múltiples procesadorascuentan con gatos de hasta 24 ton hasta otrosde 200 ton, fábrica de ductos, máquinas deinyección de lechada y pasadora de strands,entre otros equipos.

Cabe puntualizar que el concreto pres-forzado es un sistema estructural quebrinda grandes ventajas, pues optimiza lacantidad de elementos estructuralesobteniéndose claros mayores, y por ende,mayor economía. En la actualidad tienemúltiples aplicaciones como en el diseño

y la construcción de puentes y edifica-ciones, así como en elementos estructu-rales, etc.

Hay dos tipos de concreto presforzado,el pretensado y el postensado. En el primerola tensión del refuerzo se realiza antes decolocar el concreto. Después de que elconcreto haya adquirido la resistencianecesaria, se liberan los extremos y el re-fuerzo trata de recuperar su estado original,pero debido al anclaje físico y la adherenciainterna, se genera un esfuerzo permanentede compresión al elemento. La trayectoriadel refuerzo es recta y se logran elementosestáticos.

Empleado para identificar el modo depresfuerzo en el cual los tendones se tensanantes de colar el concreto, el término pre-tensado resulta habitual para los conoce-dores del sector. Así, para pretensar senecesita de moldes o de bloques enterradosen el suelo, también llamados “muertos”,capaces de soportar el total de la fuerza delpresfuerzo durante el colado y curado del con-creto antes de cortar los tendones y que lafuerza pueda trasmitirse al elemento.

Muchos elementos presforzados seelaboran en serie dentro de las plantascon las condiciones fabriles convenien-tes, y en éstas se reusan los moldes metá-licos o de concreto, además de poderpresforzar mediante un solo proceso va-rios elementos.

Cabe advertir que el curado de los pre-tensados se hace con vapor de agua cubrién-dolos con lonas, y que entre los máscomunes destacan las viguetas, trabes, losasy gradas, que se aplican sobre todo enedificios, puentes, naves, gimnasios oestadios deportivos.

La acción del presfuerzo en el concretoes interna pues el anclaje se da por adhe-rencia, en tanto las trayectorias son rectas yen moldes adaptados es posible hacer desvíospara evitar esfuerzos excesivos en losextremos.

De este modo, en las secciones condemasiado presfuerzo, como sucede en losextremos de las vigas simplemente apoyadassin desvío de torones, debe disminuirse lafuerza presforzante encamisando algunos dedichos elementos.