Métodos de mezclado (manual o mecánico)

Si el mezclado se realiza manual, se requerirá un concreto de consistencia más fluida que si el mezclado es mecánico. El objeto del mezclado consiste en cubrir la superficie de todas las partículas del agregado con pasta de cemento y a partir de todos los ingredientes del concreto hacer una masa uniforme; además, esta uniformidad no debe perturbarse por el proceso de descarga en la mezcladora.

Figuras 4.4 y 4.5 Mezclado manual (izquierda) Mezclado mecánico (derecha)

4.2.10.1.1 Mezclado mecánico.

De hecho, el método de descarga constituye una de las bases de clasificación de las mezcladoras de concreto. Existen varios tipos, en la mezcladora basculante, la cámara de mezclado, conocida como olla, se inclina para la descarga; la olla es usualmente cónica con aspas en su interior, y la eficiencia de la operación de mezclado depende de detalles de diseño. En ella, la acción de descarga es generalmente buena, ya que el concreto puede sacarse rápidamente como una masa sin segregación tan pronto como la olla se inclina. En las no basculantes el eje de la mezcladora está siempre horizontal y la descarga se obtiene mediante un canalón que se inserta en la olla o al invertir el sentido de rotación de la olla o algunas veces, abriendo la misma; se cargan siempre por medio de tolvas cargadoras.

Figuras 4.6 y 4.7 Mezcladora basculante (izquierda)

Mezcladora no basculante (derecha)

El tamaño nominal de una mezcladora se basa en el volumen del concreto que puede preparar en una sola operación (bachada). Las mezcladoras se hacen en una variedad de tamaños, que van desde 0,04 m3 para uso en laboratorios hasta 13 m3; las más empleadas en obras pequeñas son las de 6, 9 y 12 pies cúbicos (designación dada por los fabricantes) o sea 0,17, 0,25 y 0,34 m3 respectivamente.

No pueden darse reglas estrictas sobre el orden de alimentación de los materiales en la mezcladora, ya que dependen de las propiedades tanto de la mezcla como de la mezcladora. Generalmente una pequeña cantidad de agua (≈20%) debe colocarse al principio, seguida por todos los materiales sólidos (de mayor a menor según el tamaño de las partículas), que de ser posible han de colocarse uniforme y simultáneamente dentro de la mezcladora. Si se puede, la mayor parte del agua restante debe añadirse al mismo tiempo, dejando el resto para después de mezclar los materiales sólidos. Con algunas mezcladoras de olla, sin embargo, cuando se usa una mezcla muy seca es necesario poner en la mezcladora algo de agua y todo el agregado grueso, ya que de otra manera la superficie no queda suficientemente húmeda. Con pequeñas mezcladoras, especialmente de turbina, se ha encontrado que conviene alimentar la mezcladora primero con arena, una parte del agregado grueso y cemento, después se pone el agua y finalmente el resto del agregado grueso, para así romper cualquier grumo en el mortero.

4.2.10.1.1.1 Tiempo de Mezclado.

En las obras siempre se tiende a mezclar el concreto tan rápidamente como sea posible y por lo tanto, es importante saber cual es el tiempo mínimo de mezclado necesario para producir un concreto uniforme en composición y como resultado de esto, de resistencia satisfactoria. Este tiempo varía con el tipo de mezcladora que se usa y en un sentido estricto no es el tiempo de mezclado sino el número de revoluciones de la mezcladora el que marca el criterio a seguir para un mezclado adecuado. Generalmente, alrededor de 20 revoluciones son suficientes para una bachada, sin embargo, ya que existe una velocidad de rotación óptima recomendada por el fabricante de la mezcladora (velocidad de mezclado ≈10-20 rpm; velocidad de agitado ≈2-6 rpm), el número de revoluciones y el tiempo de mezclado son interdependientes.

En la tabla No. 4.5 se dan los tiempos mínimos de mezclado recomendados por la ASTM. CAPACIDAD DE LA MEZCLADORA (m3) TIEMPO MÍNIMO DE MEZCLADO (Minutos) ≤ 0,8 1 1,5 1 ¼ 2,3 1 ½ 3,1 1,75 3,8 2 4,6 2 ¼ 7,6 3 ¼

Tabla No. 4.5 Tiempos mínimos de mezclado recomendados. 4.3.8

La norma NSR/98 establece que “El mezclado debe continuarse por lo menos durante un minuto y medio después de que todos los materiales están en la mezcladora, a menos que con un tiempo menor se cumplan los requisitos de uniformidad de la Norma NTC 3318 (ASTM C94.)”4.3.9. Lo anterior lo fija la norma NTC 3318 para mezcladoras hasta de 1 m3; para mezcladoras de mayor capacidad, esta norma establece que el tiempo mínimo (90 s) debe incrementarse en 20 s por cada m3 o fracción adicional.

4.2.10.1.2 Mezclado a mano.

El mezclado de concreto manual es caro en mano de obra y por ello, no es sorprendente que las mezcladoras mecánicas se usen desde hace muchos años, pero puede haber ocasiones en que el concreto tenga que ser mezclado a mano; debido a que en este caso la uniformidad es más difícil de conseguir, es necesario aplicar más esfuerzo y tener un cuidado especial. Cada vez que se realiza una mezcla recibe el nombre de tanda. Se podrán utilizar una o más veces las proporciones de la mezcla de acuerdo con el número de sacos de cemento que se empleen y la cantidad que se necesite.

La mezcla se debe hacer sobre un piso limpio, plano que no absorba agua. Lo mejor es mezclar sobre un piso de concreto, un entarimado de madera o una lámina metálica, nunca sobre el suelo directamente ya que al palear la mezcla, puede resultar suelo fino dentro del concreto disminuyendo su calidad.

Se coloca el cajón medidor encima del piso sobre el que se va a mezclar, se llena con arena suelta y se enrasa, teniendo en cuenta retirar del piso la arena que sobra, esto se repite tantas veces como sea necesario para completar las proporciones que se deseen; a continuación se riega toda la arena sobre el piso, formando una capa de unos 10 cm de espesor. Se coloca sobre la arena los bultos de cemento indicados según la proporción de la mezcla, con la pala se riega el cemento sobre la arena de modo que la tape toda; se mezcla la arena y el cemento pasándolos con la pala de un sitio a otro dos o tres veces mínimo, hasta que no se noten partes con más cemento que otras; se adiciona el agregado grueso y se repite el mezclado hasta que la mezcla sea uniforme, luego se añade el agua medida, gradualmente, de manera que ni el agua ni el cemento puedan regarse; se traspalea nuevamente hasta obtener un color y una consistencia uniforme.

4.2.10.2 Sistema de transporte. (carretillas, vagonetas, bandas, cucharones, bombeo,