Beneficios de las mezcladoras de concreto volumétricas

Durante la última década, los fabricantes de mezcladoras de concreto volumétricas móviles han visto un número pequeño pero en constante crecimiento de clientes que cambian de mezcladoras de tambor o agregan mezcladoras volumétricas a sus flotas.

Ambos tipos de mezcladores tienen pros y contras. Sin embargo, al usar una mezcladora volumétrica móvil, no solo puede mantener su concreto fresco, sino que también puede ahorrar alrededor del 40 por ciento en sus costos de concreto, según el fabricante Cemen Tech de Indianola, Iowa.

Eso se debe en gran parte a que estos mezcladores pueden ayudar a evitar pedidos excesivos de concreto que, de otro modo, se desperdiciarían. Sus contenedores de almacenamiento separados permiten guardar materiales adicionales y mezclarlos más tarde para su uso. Se pueden ahorrar viajes a la planta dosificadora, tiempo en el lugar de trabajo, cargas calientes y otros gastos, dicen los defensores.

Los mezcladores volumétricos también pueden facilitar el manejo de cargas cortas y tiempos de viaje más largos, así como ayudarlo a controlar mejor la calidad, dicen los fabricantes.

El concepto básico es que la dosificación volumétrica se basa en el volumen, no en el peso. La precisión es clave.

"Las máquinas automatizadas de hoy son extremadamente precisas en la producción de concreto que cumple o supera todos los estándares aplicables", dice Connor Deering, presidente y director ejecutivo de Cemen Tech.

También llamados hormigoneras móviles, los equipos volumétricos de hormigón funcionan como una especie de planta de dosificación móvil montada en un chasis o remolque. Transporta arena sin mezclar, cemento, agregados gruesos, agua y cualquier otro aditivo o producto químico necesario, a un sitio de trabajo donde se mezcla según sea necesario para obtener concreto fresco de máxima resistencia para cumplir con las especificaciones.

Los diseños de mezcla también se pueden cambiar en el sitio sin tener que volver a la planta de procesamiento por lotes.

Un número cada vez mayor de ciudades, condados, estados y agencias federales están aceptando la mezcla volumétrica, según la Oficina Nacional de Fabricantes de Mezcladores Volumétricos (VMMB) con sede en Silver Spring, Maryland.

Cinco fabricantes fundaron el VMMB en noviembre de 1999 con la asistencia de la Asociación Nacional de Concreto Premezclado (NRMCA). Un objetivo principal era desarrollar un estándar para el cual se pudiera clasificar el equipo de mezcla volumétrica de concreto.

Los mezcladores volumétricos certificados por VMMB deben cumplir con todos los requisitos de certificación detallados en las normas ASTM C685, AASHTO 241M y VMMB.

El VMMB también promueve un mayor uso de este equipo a través de la educación y la concientización, además de proporcionar herramientas profesionales tanto para los fabricantes como para los operadores de mezcladores móviles.

CTS Cement Manufacturing, con sede en el sur de California, proporciona cemento a granel de fraguado rápido bajo el nombre comercial Rapid Set a productores y contratistas de concreto que usan camiones volumétricos.

"Para nuestro cemento de fraguado rápido, que es capaz de resistir la estructura en una hora, los camiones volumétricos son el mejor método de producción porque eliminan la necesidad de tener en cuenta tiempos de acarreo inesperados", dice John Kim, ingeniero de investigación sénior de CTS.

"La popularidad de los camiones volumétricamente mixtos definitivamente está creciendo", agrega Kim. "Especialmente en los últimos 10 años, la aceptación con los DOT y la confianza general dentro de la industria ha crecido significativamente".

Cuando se trata deconstrucción de carreteras , no siempre se trata de un tipo u otro, mezcladores volumétricos de tambor o móviles. Algunas compañías han descubierto que usar ambos ayuda a sus resultados.

Paul Harris es gerente de ventas de ProAll de Alberta, Canadá, que fabrica mezcladores volumétricos Reimer. Señala que algunos clientes que podrían comprar, por ejemplo, mezcladores de seis tambores (por lotes), ahora están comprando por séptima vez un mezclador volumétrico.

"Ese último camión de los siete que faltan es volumétrico. Se puede usar para hacer la última cantidad necesaria y apagarlo, sin desperdicio", dice Harris.

"Las plantas dosificadoras solían ver a los mezcladores volumétricos como competencia. A medida que aumenta la tecnología en los mezcladores volumétricos, están siendo aceptados por el mercado de tambores o lotes".

Agrega Harris: "Ha aumentado nuestras ventas con mayores ventas y clientes por lotes que buscan compensar los costos".

La mayoría de los mezcladores volumétricos son operados por contratistas y productores de concreto, y muchos camiones también van a agencias gubernamentales y compradores, según VMMB. Una buena parte de estos camiones se utilizan para producir concreto especial, como gunita y concreto lanzado, concreto de fraguado rápido, relleno "fluido" y mezclas de lechada especiales.

Las aplicaciones para estos mezcladores volumétricos incluyen carreteras, autopistas y otras infraestructuras, prefabricados, sitios de trabajo remotos, militares, servicios públicos, minería, aeropuertos, cubiertas de puentes, cimientos, permeables y estabilización de suelos.

Cuando es fundamental reabrir las carreteras, los puentes y las pistas de los aeropuertos lo antes posible, las mezcladoras volumétricas son las únicas que funcionan con cementos rápidos o de fraguado rápido, dicen los expertos.

Con estas máquinas, puede cambiar los diseños de mezcla "sobre la marcha" sin regresar a una planta de dosificación o tirar el material no utilizado. Eso significa que un operador podría verter 5,000 libras por pulgada cuadrada de concreto, seleccionar un diseño de mezcla diferente a través del panel de control y unos segundos más tarde, verter un relleno fluido de baja resistencia, dicen los fabricantes.

Si bien existe una nueva tecnología que puede ayudar a mejorar la eficiencia y reducir los errores humanos, el mezclador volumétrico es un pilar que ha existido durante aproximadamente 50 años. A principios de la década de 1960, Harold Zimmerman de Pensilvania inventó una máquina que podía llevar los ingredientes necesarios para hacer concreto en el sitio, en lugar de entregar concreto que se había hecho en otro lugar.

Solicitó una patente en 1964 y se asoció con Irl Daffin. El Concrete-Mobile fue un éxito, superando las más de 2000 máquinas producidas hasta 1979.

Con alrededor de 10 mil millones de toneladas de concreto producidas cada año en los Estados Unidos, sin importar si usa una mezcladora de concreto volumétrica o por lotes, sus desafíos siguen siendo los mismos: necesita controlar estrictamente la cantidad, la calidad y el tiempo de sus ingredientes.

Con diferencia, el factor más importante de la calidad del hormigón sigue siendo la relación agua-cemento, que une todo. Esta relación determina en gran medida la resistencia, la durabilidad, la trabajabilidad y la calidad del acabado del hormigón.

Muchos especificadores consideran que esta proporción es la base para construir y aprobar diseños de mezclas, dicen los expertos. Cuanta más agua se añade, más se reduce la resistencia del hormigón resultante. Muy poca agua hace que el concreto sea más difícil de colocar y terminar.

Un mezclador volumétrico permite al operador controlar la cantidad precisa de agua añadida a cualquier mezcla. Y una vez que los operadores dominan eso, buscan formas de reducir los errores costosos y mejorar sus resultados.

Tomemos, por ejemplo, las nuevas compuertas de medición ajustables que permiten que los Zim-Mixers volumétricos de Zimmerman Industries de Ephrata, Pensilvania, entreguen la cantidad exacta cuando y donde se necesita. Un operador usa una dosificación ajustable, que mezcla los materiales en un flujo homogeneizado de concreto entregado desde el sinfín.

"Estamos teniendo un muy buen año con sólidas ventas a nivel nacional e internacional", dice Joan Stoner, vicepresidente de Zimmerman Industries.

Con los mezcladores volumétricos tradicionales construidos en 2014 o antes, el operador tenía la responsabilidad de asegurarse de que cada decisión fuera correcta, dice Harris.

Ahora, los fabricantes ofrecen operaciones fáciles de aprender y automatización que reducen la posibilidad de errores humanos. Ese nivel más alto de tecnología está devolviendo parte de la responsabilidad a la máquina, dice Harris. La industria del hormigón, al igual que el resto del mercado laboral, enfrenta desafíos para encontrar suficientes camioneros y trabajadores calificados. Tal tecnología ayudaría a capacitar a nuevos trabajadores, dice Harris.

Le gusta bromear diciendo que "si puede conducir el camión y tiene un teléfono inteligente, en un día puede producir concreto de alta calidad con nuestro camión Commander".

The Commander debutó en 2016 en World of Concrete en Las Vegas. Anunciado como un "mezclador de nueva apariencia y un sistema de control de vanguardia", ofrecía muchas características nunca antes vistas en un mezclador móvil, dijo ProAll en ese momento. Una gran ventaja: el proceso puede ser ejecutado por un solo operador.

"Durante años, escuchamos de contratistas y productores que querían una mezcladora con mayor capacidad de respuesta y precisión que redujera la posibilidad de error del operador", según Steven Fillmore, vicepresidente de ProAll.

"Tomamos en cuenta esos comentarios y desarrollamos el Commander con ellos en mente, por lo que es genial ver sus reacciones cuando demostramos todas las nuevas capacidades de un mezclador Reimer. Realmente creemos que el Commander está marcando el comienzo de una nueva era para los mezcladores de concreto".

Algunas características clave del Commander incluyen funciones de mezcla automatizadas, controles digitales para ajustes de mezcla y sistemas hidráulicos de última generación que ayudan a brindar una consistencia total a su mezcla.

En Cemen Tech, el mezclador volumétrico C60 cuenta con capacidades Accu-Pour y nuevas puertas automatizadas como estándar.

Las compuertas automatizadas hacen que el C60 esté completamente computarizado y continúan reduciendo los errores del operador al sincronizar el diseño de la mezcla con la configuración adecuada de la compuerta para el flujo de material, según Deering. Un operador no necesita preocuparse por cambiar manualmente la cantidad de flujo de material a través de las compuertas.

"Este es el controlador Accu-Pour para el C60, el mezclador más preciso y el único totalmente automatizado del mercado actual", explicó Deering mientras mostraba las características del C60 en World of Concrete 2018 en Las Vegas.

Al seleccionar un diseño de mezcla de 3000 psi en la pantalla del C60, Deering demostró cómo funciona el equipo: "Cuando presione iniciar, podrá ver que las compuertas comienzan a moverse. Estas compuertas se ajustan exactamente de acuerdo con el diseño de mezcla que lo hemos conectado a la computadora. Esto se hace para que eliminemos ese elemento de error humano. El camión ahora se configura completamente solo. Establece las compuertas, los aditivos, el agua, todas esas cosas para garantizar que obtenga el concreto perfecto sacar el sinfín de mezcla cada vez".

El uso de diseños de mezcla preprogramados elimina el riesgo de usar una mezcla incorrecta porque la información se almacena electrónicamente y está disponible con solo tocar un botón, dice Deering. "La automatización, la operación con un solo botón y la precisión del C60 facilitan que prácticamente cualquier persona vierta concreto", dice Deering. "No tienes que ser un experto concreto".

Las características de seguridad adicionales incluyen un control remoto inalámbrico opcional para apagar la mezcladora con un solo botón, plataforma de trabajo, luces LED y Auto-Stow para almacenar de forma segura el conducto en tránsito.

En Bay-Lynx Manufacturing en Ontario, Canadá, la dosificación de cemento en los mezcladores volumétricos de la empresa está conectada mecánicamente a la cinta que entrega la arena y la piedra. Eso significa que el ingrediente más costoso de la mezcla siempre estará en una proporción precisa y precisa, dice una portavoz de la compañía.

El VMMB trabaja en estrecha colaboración con una organización afiliada, la Asociación Nacional de Concreto Premezclado (NRMCA).

Los problemas que enfrenta la industria del concreto en su conjunto incluyen la escasez de camioneros, dice Kevin Walgenbach, vicepresidente de cumplimiento y asuntos regulatorios de NRMCA.

Si bien la automatización puede ayudar a reducir las tareas de un operador y reducir las posibilidades de error humano, los camiones autónomos (autoconducidos) son un asunto completamente diferente. Y no es cuando van a aparecer los camiones autónomos en las obras de construcción; ya están aquí, dice Walgenbach.

"El potencial de cómo los camiones autónomos pueden impactar en la industria probablemente aún no se ha visto", dice.