Plantas de Hormigón

Desarrollados para producir diferentes mezclas de concreto, los modelos de mezcladoras ofrecidos por los fabricantes del sector presentan innovaciones en diseño y tecnología de materiales

Cuando se habla de centrales mezcladoras de hormigón –no los dosificadores– un componente de la máquina adquiere vital importancia en la calidad de la producción: las mezcladoras. Es en su interior, y gracias a sus movimientos, la mezcla compuesta por cemento, arena, grava o piedra triturada más los aditivos que se transforma en el producto final, o sea, en hormigón. En este sentido, ese tipo de planta se diferencia de las centrales dosificadoras, que solo realizan la dosificación de los componentes del hormigón en el tambor de la hormigonera, donde se termina de hacer la mezcla.

Por consiguiente, las plantas mezcladoras producen un hormigón más homogéneo y el principal responsable de esa característica es su mezclador. Los movimientos de la máquina, combinados con la acción de las paletas agitadoras y de los otros componentes internos, contribuyen a que la distribución de los agregados y del cemento sea uniforme en toda la mezcla. De este modo, el hormigón elaborado presenta las mismas propiedades de resistencia y durabilidad especificadas en el proyecto a lo largo de toda la dosificación e, incluso, durante los otros ciclos de producción.

Para obtener esa homogeneidad en toda la mezcla, los fabricantes invierten en el desarrollo de diferentes modelos de mezcladoras. Las más usuales en el mercado brasileño son las de dos ejes horizontales y planetarios, cuyos brazos giran alrededor de un eje vertical para mover los dispositivos agitadores y las palas. De forma general, estos modelos ofrecen un volumen de producción menor y destacan por la eficiencia de las mezclas con agregados de mayor diámetro. Las centrales mezcladoras de doble eje horizontal, por su parte, son las más adecuadas cuando se debe producir grandes volúmenes y, por eso, indicadas para obras de infraestructura.

«Nuestras centrales mezcladoras planetarias están disponibles en modelos con capacidad de 0,5 y 1 m3 por ciclo, para obras de pequeña o mediana envergadura, principalmente en fábricas de premoldeados» afirma Ricardo Lessa, gerente comercial y de marketing de Schwing Stetter para América Latina. La empresa también equipa sus plantas hormigoneras con mezcladoras de dos ejes horizontales, cada uno de ellos gira los brazos en sentido inverso al otro para mezclar la masa, que producen 6 m3 por ciclo, como máximo. «Se obtiene un hormigón de gran homogeneidad, aun con agregados de 100 mm de diámetro», añade Lessa.

Mezclas secas x convencionales
Alexandre Andrade, responsable del departamento comercial de Italbeton, que comercializa en Brasil las plantas de hormigón de la empresa argentina Betonmac, pone de relieve otra característica que diferencia a los dos tipos de modelos. «Mientras el planetario es más eficientes en la producción de morteros más secos, como el hormigón compactado con rodillos (HCR), el de doble eje horizontal se usa para producir mezclas más convencionales», dice. En las plantas fabricadas por la empresa, las mezcladoras planetarias producen hasta 1 m3 por ciclo, un tercio de la capacidad de los modelos de dos ejes horizontales.

Para una capacidad menor de producción, de menos de 2 m3 por ciclo, la empresa ofrece la mezcladora de solo un eje horizontal. Las plantas de hormigón Betonmac también pueden estar equipadas con turbomezcladoras, de gran volumen de producción, indicadas para obras como presas y otros proyectos de infraestructura. «Logran una mayor productividad por ciclo, que varía de 45 a 80 segundos, de acuerdo con la composición del hormigón», dice Andrade.

El ciclo de producción de la mezcladora, que es el tiempo necesario para producir un lote de hormigón, varía de 25 a 30 segundos en las plantas Liebherr. Guilherme Zurita, gerente de la división de hormigón de la empresa, dice que Liebherr ofrece mezcladoras de doble eje horizontal en modelos que producen de 2,25 a 6 m3 de hormigón colocado y vibrado por ciclo.

«Cuando el material requiere un acabado de alta calidad, como en el caso de partes prefabricadas, se recomienda el mezclador de eje vertical, que produce una mezcla muy homogénea», dice Zurita. A pesar de su similitud con las mezcladoras planetarias, califica este modelo como tipo de cubeta. «También es ideal para mezclar materiales más secos, como los HCR y produce un hormigón muy homogéneo aunque se usen áridos más grandes.»

Reforma de plantas
Para aplicaciones que requieren mayores volúmenes de hormigón, como las grandes obras de infraestructura, Zurita sigue el mismo razonamiento de los otros expertos del ramo y recomienda el uso de mezcladoras de doble eje horizontal. «En los proyectos de gran envergadura, las empresas de construcción suelen equipar la planta con varias mezcladoras, lo que aumenta la capacidad de producción e incrementa la seguridad de la operación, debido a la redundancia en la línea de producción en caso de parada para reponer el material de desgaste.»

Pero el aumento de la capacidad de producción no es lo único que agita este mercado. La modernización de las plantas antiguas también ofrece una excelente oportunidad a los fabricantes. Esta es la expectativa de la empresa alemana Teka, que se acaba de instalar en el mercado brasileño para este fin. «Algunas de las plantas que se encuentran en funcionamiento en el Brasil tienen mezcladoras de más de 30 años y nuestra propuesta es ofrecer una opción de actualización tecnológica que redunde en aumento de la productividad», dice Marcio Manzione, gerente comercial de Tekbra, la filial de la empresa en el Brasil.

Según informa, la empresa ya ha vendido algunas mezcladoras y ahora empieza a importar plantas de hormigón completas para ofrecerlas a los clientes brasileños. Las plantas son modulares y están disponibles en modelos con capacidad de producción de 30 a 80 m3/h. Las mezcladoras se ofrecen en tres versiones: de doble eje horizontal, planetarias y turbomezcladoras. «La demanda presenta un repunte acentuado, principalmente por los fabricantes de artefactos de hormigón, tales como tubos, bloques y premoldeados», dice Manzione.

Para satisfacer a clientes con este perfil, la empresa apuesta por las mezcladoras planetarias y las turbomezcladoras, que son flexibles en la producción de diferentes tipos de mezclas que requieren gran homogeneidad. «La planetaria funciona en ciclos más rápidos, pero en la turbomezcladora el tiempo de descarga es más corto.» Los dos tipos de mezcladoras se venden en modelos con capacidades de hasta 3 m3 por ciclo, por lo que el usuario define su opción en función de las particularidades de sus operaciones. «El modelo planetario, por ejemplo, es flexible y produce varios tipos de hormigón de diferente composición el mismo día, con la alimentación de hasta cuatro pigmentos diferentes», dice.

Cambios en el diseño
Dada la diversidad de modelos de mezcladoras disponibles, la eficacia en la homogenización de la mezcla depende del ángulo de ataque de las paletas y agitadores, tanto en las máquinas de eje horizontal como en las de eje vertical. Por esta razón, los fabricantes están invirtiendo en el diseño de las mezcladoras, en las que, a pesar de la aparente similitud entre los modelos de todas las marcas, se pueden observar diferencias sutiles entre ellas. Estas diferencias se dan tanto en el volumen y la forma del tambor mezclador, como en el diseño de las paletas y agitadores y su ubicación dentro de la mezcladora. Además de aumentar la producción y la homogeneidad de la mezcla, estas variables también tienen por objeto prolongar la vida útil de los componentes.

En los modelos con ejes horizontales de Schwing, por ejemplo, los rodamientos del sistema están fuera del tambor. «El recipiente es completamente estanco y los rodamiento de los ejes no tienen contacto con el hormigón, de modo que el componente requiere poco mantenimiento y se disminuye el tiempo de inactividad de la planta para servicios de reparación o reemplazo de elementos de desgaste», dice Ricardo Lessa.

En efecto, las paradas de mantenimiento son otro motivo de preocupación en el desarrollo de las mezcladoras, por lo que los nuevos modelos brindan la máxima disponibilidad a los usuarios. «Los brazos internos de nuestras máquinas tienen un sistema de amortiguación y ajuste de altura, que permite corregir el posicionamiento de las paletas de acuerdo con el desgaste de los forros», dice Marcio Manzione, de Tekbra.

Servicios de mantenimiento
El recambio de estos recubrimientos, construidos de acero de alta resistencia a la abrasión, es el procedimiento más común en el mantenimiento de la máquina y debe ser programado de acuerdo con los plazos establecidos por los fabricantes. Según informa Ricardo Lessa, las mezcladoras planetarias Schwing pueden tener hasta tres bocas de descarga con accionamiento hidráulico. «Además, los brazos están provistos de resortes que ajustan su posición y vienen con una funda de poliuretano que los protege del desgaste.» Las paletas de mezclado pueden ser de material sintético de alta durabilidad en vez de ser de acero especial.

Lessa también destaca la facilidad de limpieza de las mezcladoras producidas por la empresa, ya que están equipadas con rociadores de agua. «Actúan durante la mezcla, evitando que el cemento se adhiera a las placas de revestimiento interno.» Una vez terminada la labor, la limpieza se hace por medio del rociado de agua mezclada con grava. «De esta forma, se raspa la superficie interior y se garantiza la eliminación total de los residuos de la mezcladora», agrega Lessa.

Entre los servicios de mantenimiento necesarios, los expertos también recomiendan el cambio de aceite y del filtro del reductor que acciona la máquina. «En nuestros modelos de turbomezcladoras, el árbol de transmisión está acoplado directamente al sistema de reducción, lo que reduce la cantidad de puntos de desgaste», concluye Manzione, de Teckbra.

Sistemas de control de la eficiencia de la operación
Para garantizar una dosificación exacta de los ingredientes del hormigón, las plantas más modernas tienen sistemas automáticos de control y supervisión que registran todas las tareas realizadas y facilitan el trabajo del operador. «Nuestras plantas cuentan con el exclusivo sistema de automatización Liebherr, con memoria suficiente para elaborar miles de composiciones diferentes. El operador solo debe seleccionar la composición deseada y el equipo controla la dosificación», dice Guilherme Zurita, gerente de la división de hormigón de la empresa.

El sistema, afirma, emite informes estadísticos sobre todos los eventos relacionados con la operación y puede incorporar un sensor de humedad de la arena, para evitar cambios en la relación agua/cemento del hormigón en elaboración. «Por lo general, las empresas corrigen este factor aumentando la dosis de cemento, pero nuestro dispositivo puede hacerlo sin este artificio que representa un costo mayor para el usuario de la planta.»  El resultado, afirma Zurita, es una producción que se desvía muy poco de los niveles exigidos por las normas internacionales, es decir, un hormigón de alta calidad.

De acuerdo con Alexandre Andrade, de Italbeton, las plantas de hormigón Betonmac tienen un sistema de control automático y uno manual. «Si el operador opta por este segundo modo de mando, la planta registra en la memoria todas las operaciones ejecutadas.» También dice que las máquinas tiene un dispositivo de control de la calibración de la balanza de cemento. «El sistema avisa cuando está descalibrada, tomando como base un peso patrón, y permite programar una verificación para comprobar si la planta está funcionando dentro de los márgenes de error admitidos.»

Schwing Stetter aplica un concepto similar: su sistema de control y supervisión MC-150 ejecuta todas las rutinas de pesaje de los materiales de sus plantas de hormigón. «Tiene una rutina de corrección automática para mediciones de alta precisión, con márgenes de error inferiores a los admitidos por las normas», dice Ricardo Lessa, gerente comercial y de marketing para América Latina de Schwing Stetter. Además de supervisar la planta, dice, el software se encarga de la preparación de presupuestos, la planificación de los pedidos y la producción, la gestión de la flota de transporte y la emisión de facturas, además de la preparación de informes y estadísticas para controlar la operación y facturación.

Fuentes:

Betonmac: www.betonmac.com.ar

Liebherr: www.liebherr.com.br

Schwing Stetter: www.schwingstetter.com.br

Tekbra: www.tekbra.com.br