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Universidad de Costa Rica Facultad de ingeniería IC-O6O4 Materiales de Construcción

PROCESO DE FABRICACIÓN DE CONCRETO EN PLANTA: BLOQUES DE CONCRETO Profesor: Luis Carlos Meseguer Amanda Ulate Espinoza B37046

Sede Rodrigo Facio

Diego Castro Zúñiga

B11681

Patrick O'Marr Hernando

B24815

Esteban Cruz Umaña

B02020

7 de mayo 2018

JUSTIFICACIÓN • Un bloque de concreto tiene como componente fundamental la calidad, ya que, si estos no cumpliesen con las normativas vigentes, la construcción final presentaría defectos perjudiciales para la obra • Un bloque de calidad requiere de una resistencia adecuada al uso que se pretenda darle, una uniformidad dimensional en todos sus sentidos y un adecuado proceso de curado que asegure la completa hidratación del cemento contenida en la mezcla • Lo anterior es importante debido a que la mampostería es un método constructivo muy utilizado

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OBJETIVOS • General • Analizar el proceso de producción de concreto en planta, para el caso de bloques de concreto

• Específicos • Verificar que en el proceso de fabricación se cumplan las condiciones de calidad de todas las variables involucradas en el proceso • Observar que la mezcla utilizada pase por el proceso adecuado que garantice un producto final que cumpla con las normativas

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ASPECTOS DE ADMINISTRACIÓN

• Nombre de la empresa: Bloques Titán. • Ubicación: San Rafael de Alajuela, Costa Rica. • Información general: Empresa fabricante de bloques de concreto y adoquines para ser utilizados en construcciones y obras civiles de distintos tipos. 4

BLOQUE CONCRETO • Los bloques de concreto son piezas prefabricadas individuales con

las

paredes

que

construyen

estructurales

estructurales, columnas.

se muros,

y vigas

no y Figura

1.

Bloques

de

Concreto.

Tomada por O’Marr (2018)

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BLOQUE CONCRETO (CONT.)

Figura 2. Proceso de cubado.

Figura 3. Almacenamiento de bloques y adoquines.

Tomada por O’Marr (2018)

Tomada por O’Marr (2018)

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MAMPOSTERÍA • La mampostería consiste en la construccion compuesta con bloques, refuerzo y concreto colado, mediante la colocación manual de los elementos o mampuestos. • Hay diversos tipos mampostería seca, careada y concertada.

como la ordinaria,

Figura 4. Mampostería en seco. Fuente: http://construcciondeedificacion.blogspot.com/

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MAMPOSTERÍA (CONT.)

Figura 5. Mampostería Concertada.

Fuente: www.institutotecnologico.es/curso/4670/UF0305-EJECUCION-DE-MUROSDE-MAMPOSTERIA/

Figura

6.

Mampostería

Careada.

Fuente: www.institutotecnologico.es/curso/4670/UF0305-EJECUCION-DE-MUROSDE-MAMPOSTERIA/

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PROCESO DE FABRICACIÓN DE CONCRETO EN PLANTA • Un bloque de calidad requiere de resistencia adecuada al uso, uniformidad dimensional en todos sus sentidos y adecuado proceso de curado que asegure la completa hidratación del cemento contenido en la mezcla. • En la planta se fabrican blocks de 15, 20 y 12, además se construyen adoquines de dos tipos; de ocho y de tipo drenante (aqua). Figura 7. Bloques y adoquines de concreto 9 Tomada por O'Marr (2018)

PROCESO DE FABRICACIÓN DE CONCRETO EN PLANTA (CONT.)

Figura 8. Almacenaje de adoquines

Figura 9. Adoquín drenante (aqua)

Tomada por O’Marr (2018)

Tomada por O’Marr (2018)

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SELECCIÓN, DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE LOS MATERIALES • La cuidadosa selección de los agregados y una correcta curva granulométrica son fundamentales para alcanzar la necesaria resistencia final del bloque.

• Es recomendable la dosificación por volumen y no por peso, para minimizar así las variaciones que podrían surgir de la absorción de agua por parte de los agregados. 11

SELECCIÓN, DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE LOS MATERIALES (CONT.)

Figura 10. Control de las tolvas

Figura 11. Control de humedad

Tomada por O’Marr (2018)

Tomada por O’Marr (2018)

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SELECCIÓN, DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE LOS MATERIALES (CONT.) • Los agregados utilizados son de 6mm y 8mm, los cuales provienen de los tajos Tárcoles y Guápiles, respectivamente.

• Estos tamaños son utilizados principalmente para obtener una mayor densidad en la mezcla y lograr piezas con superficies con un acabado cerrado, de textura fina y lisa (estética).

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SELECCIÓN, DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE LOS MATERIALES (CONT.)

14 Figura 12. Apilamiento de agregados Tomada por O’Marr (2018)

SELECCIÓN, DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE LOS MATERIALES (CONT.) • El almacenamiento es apropiado pues están separados por tamaños en arrumes, bajo techo, en un área libre del paso de vehículos pesados y sobre una superficie de concreta pareja, que sirve como aislante de la humedad del suelo.

• No se contaba con separadores para los agregados ni se pudo observar si existía algún control para evitar la contaminación de los agregados con elementos perjudiciales. 15

SELECCIÓN, DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE LOS MATERIALES (CONT.)

• Tampoco se contaba con métodos de control para evitar la segregación de los agregados, la pérdida de finos, ni control de calidad para los mismos, pues se indicó que este era realizado por la empresa proveedora de los materiales.

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SELECCIÓN, DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE LOS MATERIALES (CONT.) • El cemento se almacena en un silo ubicado en la planta, que permite llevar un control de la temperatura y humedad mediante sensores. • Al almacenarlo en silos, se garantiza que el cemento más antiguo se pueda utilizar primero, evitando la utilización de cemento con más de tres meses de almacenado que podría ser perjudicial para la mezcla. 17

SELECCIÓN, DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE LOS MATERIALES (CONT.)

18 Figura 13. Silo con cemento y tolvas Tomada por O’Marr (2018)

SELECCIÓN, DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE LOS MATERIALES (CONT.) • Los diferentes agregados, junto con el cemento, los aditivos y el agua de dosificación son introducidos dentro del mezclador desde las tolvas donde se encuentran almacenados. • La cantidad de agua que se adiciona a la mezcla es controlada durante todo el proceso por medio de un sistema de sensores de humedad de tipo inductivo o por microondas 19

SELECCIÓN, DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE LOS MATERIALES (CONT.)

20 Figura 14. Máquina moldeadora de bloques Tomada por O’Marr (2018)

SELECCIÓN, DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE LOS MATERIALES (CONT.)

Figura 15. Entrada de mezcla a la máquina

Figura 16. Control del sistema

Tomada por O’Marr (2018)

Tomada por O’Marr (2018)

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MOLDEO DE LOS BLOQUES • Terminado el ciclo de mezclado, el material resultante se descarga en la cinta alimentadora del equipo moldeador, la cual alimenta con material al equipo.

Figura 17. Cinta transportadora de mezcla Tomada por O’Marr (2018)

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MOLDEO DE LOS BLOQUES (CONT.) • Antes de que el cajón alimentador se posicione sobre el molde, una placa de moldeo se coloca en la parte inferior para sostener la mezcla que ingresa. • Luego, el cajón alimentador se desplaza sobre el molde para llenarlo, agitando la mezcla para que fluya dentro de este.

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MOLDEO DE LOS BLOQUES (CONT.) • Cuando se retira el cajón alimentador, la cabeza de compresión desciende y presiona sobre la mezcla. • Al mismo tiempo, la velocidad del vibrado aumenta para permitir el total acomodamiento de la mezcla dentro del molde. Figura 18. Vista posterior de la máquina Tomada por O’Marr (2018)

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MOLDEO DE LOS BLOQUES (CONT.) • La placa con el producto recién moldeado sale del equipo y se traslada hacia la torre de elevación del sistema de carga y descarga de placas.

• Una vez que se completa la carga de todo el rack, este se desplaza hacia un costado y es reemplazado por un vacío para continuar con el proceso. 25

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MOLDEO DE LOS BLOQUES (CONT.)

28 Figura 19. Bloques recien moldeados Tomada por O’Marr (2018)

PROCESO DE CURADO Y FRAGUADO • Para llevar los bloques hasta los túneles, un acumulador organiza las plantillas de forma vertical en varios pisos y luego un cargador lleva estas plantillas hasta un rack. • Cuando el rack esté lleno, un carro transportador se encarga de llevarlo hasta los túneles de curado. 29 Figura 20. Rack de bloques recién moldeados Tomada por O’Marr (2018)

PROCESO DE CURADO Y FRAGUADO (CONT.) • Cuando se completa la capacidad del túnel, este se cierra herméticamente para aprovechar el calor generado por el fraguado del cemento. • Luego se inicia el proceso de curado por medio de una tubería de agua que recorre todo el túnel y que tiene cada cierta distancia unos aspersores que atomizan el agua a presión que pasa por la tubería a temperatura ambiente.

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PROCESO DE CURADO Y FRAGUADO (CONT.)

Figura 21. Entrada a cámaras de curado Tomada por O’Marr (2018)

Figura 22. Cámara de curado Tomada por O’Marr (2018)

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PROCESO DE CURADO Y FRAGUADO (CONT.) • Se aplica una especie de rocío o niebla fría a lo largo de todo el túnel que eleva la humedad. • Este nivel de hidratación permite que los bloques obtengan en tan solo 24 horas hasta un 70% de su resistencia final. Esta es la etapa del procedimiento en la que el concreto desarrolla su resistencia. Figura 23. Bloques dentro de la cámara Tomada por O’Marr (2018)

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PROCESO DE CURADO Y FRAGUADO (CONT.) • Cuando el proceso se completa se abre el cuarto y la máquina transportadora comienza a retirar los racks con el producto curado y los deposita en el otro extremo del sistema de carga y descarga, donde una torre de descenso retira las placas y las envía de regreso al equipo moldeador. Figura 24. Carro transportador Tomada por O’Marr (2018)

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PROCESO DE CURADO Y FRAGUADO (CONT.)

34 Figura 25. Carro transportador Tomada por O’Marr (2018)

Figura 26. Organización de los bloques Tomada por O’Marr (2018)

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CUBADO Y ALMACENAMIENTO DE LOS BLOQUES • En su camino de retorno, un separador de productos mueve los bloques ya curados y los desplaza hacia un transportador de estibado o cubado. Figura 27. Cinta transportadora de bloques curados 36 Tomada por O’Marr (2018)

CUBADO Y ALMACENAMIENTO DE LOS BLOQUES (CONT.) • Ahí, los bloques curados son ordenados, sobre la misma cinta transportadora en la que fueron colocados, por un operador que los acomoda según un patrón definido por una computadora. • Luego ingresan al equipo paletizador donde finalmente son estibados y posteriormente almacenados hasta que finalmente sean despachados. 37

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CUBADO Y ALMACENAMIENTO DE LOS BLOQUES (CONT.)

Figura 28. Patio de almacenaje Tomada por O’Marr (2018)

Figura 29. Bodega de productos terminados 39 Tomada por O’Marr (2018)

EL SERVICIO DE CONTROL DE CALIDAD • De los agregados es otorgado por la empresa constructora MECO. • El servicio de control de calidad de los bloques de concreto se realiza dentro de la misma empresa, seleccionando de manera aleatoria 20 bloques diarios, provenientes de distintas placas. Figura 30. Tajo adyacente Tomada por O’Marr (2018)

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SERVICIO DE CONTROL DE CALIDAD (CONT.) • 5 bloques se utilizan para fallarlos a los 3 días, 5 para fallarlos a los 7 días, 5 para fallarlos a los 28 días y otros 5 para hacer pruebas de absorción. • También se realiza un control externo por medio del LANAMME de la Universidad de Costa Rica, donde se analiza la resistencia del concreto a los 28 días, únicamente. Figura 31. Máquina para fallar bloques Tomada por O’Marr (2018)

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SERVICIO DE CONTROL DE CALIDAD (CONT.)

Figura 32. Hidratación de cilindros

Figura 33. Cilindros para pruebas

Tomada por O’Marr (2018)

Tomada por O’Marr (2018)

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SERVICIO DE CONTROL DE CALIDAD (CONT.)

Figura 34. Cilindros fallados Tomada por O’Marr (2018)

Figura 35. Planta de concreto adyacente 43 Tomada por O’Marr (2018)

CONCLUSIONES • Se constató en la visita a la planta de bloques de concreto titán que se cumple con las condiciones adecuadas para garantizar la calidad de los materiales utilizados en la fabricación de los bloques pues se cuenta con un equipamiento industrial de alta calidad que asegura esto y los materiales son adecuadamente manipulados • Se observó que la mezcla pasa por un adecuado proceso de fabricación debido a que se cuenta con un equipo automatizado que regula que cada bloque fabricado cumpla con las normas

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REFERENCIAS • Bloqueras. (2017). Bloques de concreto. Bloqueras. Recuperado de: https://bloqueras.org/bloques-concreto/ • Instituto colombiano del cemento. (1991). Fabricación de bloques de concreto. Recuperado de: http://www.imcyc.com/biblioteca/ArchivosPDF/Bloques%20de%20ConcretoFabricacion/4%20Fabricacion%20de%20bloques%20de%20concreto.pdf • Arrieta Freyre, Javier. (2001). Fabricación de bloques de concreto con una mesa vibradora. Universidad Nacional de Ingeniería. Lima.

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MUCHAS GRACIAS!

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