EL MANEJO DEL AGUA EN LA PRODUCCIÓN DE ELEMENTOS VIBRO-COMPRIMIDOS


Tal vez una de las actividades mas delicadas durante el proceso productivo de prefabricados vibro-comprimidos, llámese bloques o adoquines, es el suministro de la cantidad correcta de agua a la mezcla. Ésta se conoce como agua de hidratación o agua de mezclado y cumple 2 funciones importantes: la primera es hidratar el cemento para que reaccione químicamente y produzca la parte sólida de la pasta de cemento, esto es lo que da resistencia al concreto y la segunda función es la de suministrar la correcta fluidez o manejabilidad para que pueda ser moldeado.  Recordemos que, cuando hablamos de prefabricados vibrocomprimidos, estamos usando un molde y el poder de vibrado y compactación de una máquina, cuya función no es mas que la de extraer el aire contenido en la mezcla fresca, para reducir la cantidad de vacíos y por ende aumentar su densidad.

Poca agua producirá un concreto seco, mal hidratado, lleno de vacíos, difícil de moldear, de compactar y de homogenizar; esto determinará una baja resistencia.  Por otro lado, excesiva cantidad de agua provocará la formación de muchos vacíos cuando el agua se evapore, lo que también llevará a conseguir una baja resistencia, pero también un exceso de fluidez poco conveniente al  momento del vibro-compactado.  Por lo tanto, yo no diría que la cantidad de agua se encuentra dentro de un rango sino mas bien es un valor óptimo.
Vale aclarar que el concreto para prefabricados del que aquí se habla, es diferente al concreto para hacer pavimentos o estructuras.  En esencia, su principal diferencia está en la cantidad de agua que se usa y el cuidado de la granulometría de los agregados. Normalmente el cemento Portland se hidrata con 0.25 kg de agua por cada kg de cemento, es decir, una relación agua/cemento (R a/c) de 0.25, pero esta cantidad solo lo hidrata, no lo hace manejable, es por eso que se suele aumentar la cantidad para darle fluidez.  Es aquí donde debemos tener cuidado, pues esta agua de mas, al momento de evaporarse, va a dejar vacíos en la zona que ocupó y al final le bajará la resistencia.  A esto debemos sumar el hecho de que los agregados poseen una característica propia como es la de absorber agua, es decir, además que traen su propia humedad van a absorber una parte del agua que se le incorpore a la mezcla.  Todas estas variables se deben tener en cuenta al momento de determinar la cantidad de agua para el mezclado.
Para resumir, de la cantidad de agua que se incorpora en una mezcla, una parte es absorbida por los agregados, otra parte sirve para hidratar el cemento y otra parte es la que le dará la manejabilidad necesaria para dejarse moldear y vibro-comprimir.  En un proceso de mezclado industrializado, en donde la mezcla requiere de al menos 4 minutos para tener la homogeneidad requerida, el agua de hidratación no alcanza a reaccionar totalmente con el cemento y se evapora antes de cumplir con su objetivo, dejando por un lado una gran cantidad de vacíos y por otro una gran cantidad de cemento sin hidratar.  Es aquí donde se hace importante el “Curado” del concreto. Esta nueva agua que le llega a la mezcla fresca, llenará los vacíos dejados por la evaporación inicial e hidratará al cemento que no haya recibido el agua suficiente. Como resultado obtenemos un cubrimiento o “taponamiento” de los vacíos iniciales con mezcla fresca que posteriormente se endurecerá y esto es lo que hace que el concreto gane resistencia a medida que se realiza el curado.
En teoría una R a/c de 0.35 con una humedad de agregados del 10% será suficiente para producir un buen bloque o adoquín, pero todos sabemos que al final esto no se cumple y la responsabilidad queda en manos de un trabajador, que por experiencia, debe determinar “al ojo y al tacto” la cantidad justa de agua.  Si se reconoce que la “Resistencia a la compresión” de un elemento es la variable mas importante por parte de un cliente, entonces se estaría colocando en manos de éste trabajador, la responsabilidad de la Calidad de nuestra empresa.  Es aquí donde juega un papel importante la automatización, la cual consiste en incorporar un sistema de medición de humedad a la mezcladora, con sensores, ya sean resistivos o por microondas.
El proceso de mezclado juega un papel importante en este punto, por un lado se requiere una mezcladora capaz de suministrar una mezcla seca (asentamiento cero), en no menos de 4 minutos con la suficiente uniformidad, homogeneidad y sin segregación.  La incorporación del agua dentro de la mezcladora también es clave, no se recomienda que el agua sea suministrada de manera rápida y en un solo punto, pues esto hará que haya concentración de humedad en una zona de la mezcla y por ende perderá uniformidad, adicionalmente provocará error en la medición de los sensores.  Se requiere por lo tanto una mezcladora con gran capacidad de homogenización de mezcla y que posea inyectores de agua a presión en al menos 2 puntos opuestos.
Cuando los agregados posean un porcentaje de absorción importante se hace necesario incorporar luego de éstos y antes del cemento, una primera cantidad de agua, para saturarlos superficialmente y tapar sus poros. Es en estos poros donde se deposita el cemento y deja de cumplir su función de unir los granos. Con este procedimiento hacemos que el agua llene esas cavidades y optimizamos el uso del cemento.  Gracias a esto, al incorporar la segunda cantidad de agua se consigue que vaya directo a la hidratación del cemento y a su manejabilidad, garantizando una alta resistencia.
Como se puede apreciar el manejo del agua en la producción de elementos vibro-comprimidos es un asunto delicado que no se puede dejar en manos de cualquier persona, pues terminará deteriorando la calidad y afectando la imagen de la empresa.  Además de disponer de una buena maquinaria se hace necesario contar con personal idóneo y capacitado para manejar una producción.  Cada vez son mas los clientes que se preocupan por los procesos empleados en las plantas de producción y en como se controlan las diferentes materias primas.  Con sistemas automatizados se garantiza una mejor calidad de los elementos, sin llegar a depender del error humano.  Con esto se minimiza el riesgo y es lo que los clientes quieren ver.

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