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Cómo...Producir Tubería de Concreto Desde los inicios de
la civilización conductos y tubería han sido utilizados para
transportar agua, desechos industriales y aguas negras. Tal vez
los conductos de más larga duración son los fabricados con tubería de
concreto reforzado. Las modernas condiciones sanitarias han sido
posibles en gran parte gracias a la utilización de tubería de concreto
para drenaje sanitario. El concreto es uno de los materiales más
versátiles, durables y económicos disponibles para conducir las aguas
pluviales, las aguas negras y los canales de irrigación. Como resultado de los avances tecnológicos y de diseño, el uso de tubería de concreto sigue creciendo en todo el mundo. Ingenieros y autoridades reguladoras lo han reconocido como un sistema eficiente, de larga duración y bajo costo para transportar líquidos y materiales de desecho. Una vez colocada, la tubería subterránea bien diseñada no requiere de gastos adicionales de mantenimiento y operación y mantienen su capacidad de servicio por muchos años.
Tres Procesos Comunes Hoy en día, existen tres procesos comúnmente utilizados para producir tubería de concreto prevaciado: vaciado en seco (dry cast), empaquetado (packerhead) y concreto premezclado (wet cast). Los dos primeros, vaciado en seco y empaquetado (tradicional o bidireccional), son clasificados como sistemas de desmolde inmediato - la palabra desmolde (strip) se refiere al retiro del molde del tubo-. "El desmolde inmediato" se caracteriza por el uso de concreto de cero revenimiento, que es suficientemente compactado durante el ciclo de producción del tubo, para permitir la retirada del corazón interior o la camisa exterior inmediatamente después de que el tubo ha sido producido. Lo anterior permite tener el molde disponible para reutilizarse numerosas veces al día, incrementando la productividad. Vaciado en Seco El proceso de vaciado en seco se ajusta a los principios básicos de fabricación de tubería de concreto, consolidando concreto relativamente seco en un molde que consiste en un corazón interior y una camisa exterior. Se utiliza un sistema de vibración para distribuir y compactar densamente la mezcla. Compresión a lo largo del tubo se utiliza con frecuencia para complementar la vibración. La vibración puede ser externa, con fuerza eléctrica o hidráulica (sobre la camisa), o interna, con fuerza hidráulica o neumática (dentro del corazón). Las máquinas de tubería de concreto en seco pueden ser modelos de una, dos o tres estaciones y generalmente pueden producir un rango de tubos de 300 mm a 4000 mm (12" a 156") de diámetro con longitudes de 2.5 m, 3.5 m y 5 m (8’, 12’ y 16’). Estas máquinas son únicas porque pueden producir una gran variedad de formas y tipos de productos de concreto tales como tubo redondo, elíptico, de arco, pre-tendido, alcantarilla rectangular y de línea PVC. Empaquetado El otro método de
desmolde inmediato es el proceso de empaquetado. Los modelos de
empaquetadoras pueden hacer tubería redonda de 150 mm
a 2100 mm (6" - 84")
de diámetro y longitudes de 0.3 m a 3.5 m ( 1’ - 12’).
Este tipo de tubo es utilizado tanto para aguas pluviales y negras como
para irrigación y drenaje. En este proceso de producción, en seco, concreto de cero revenimiento (no-slump) es alimentado dentro de una camisa exterior para hacer el exterior del tubo. El interior del tubo adquiere forma por un mecanismo que sube con un movimiento giratorio rápido llamado cabezal de cilindro (rollerhead), que compacta el concreto radialmente hacia afuera, contra el interior de la camisa. En las máquinas de tubería (tuberas) convencionales todos los cilindros rotan en la misma dirección. En las máquinas de tubería bidireccionales, el cilindro y la pala rotan en direcciones opuestas, asegurando que la tensión de torsión es eliminada de la tubería en fresco. El cabezal del cilindro se monta sobre el extremo de un eje giratorio largo y da vueltas dentro del molde para rotar y empaquetar el tubo a la densidad adecuada mientras la camisa permanece sin moverse. A la derecha: El sistema BiDi ha eliminado los problemas de torsión de la caja, al tiempo que fabrica un tubo con excelente cohesión entre el concreto y la malla de acero.
Arriba: Máquina de Tubería Bidireccional BiDi®
El proceso de concreto premezclado utiliza una mezcla de concreto relativamente húmeda. El tubo es fabricado verticalmente en el espacio vacío entre un corazón interno y una camisa exterior. Este proceso es comúnmente utilizado para producir tubos de gran diámetro en los que los segmentos de tubo son fabricados, curados y desmoldados en un sólo lugar. Dependiendo del diámetro y lo largo del tubo, varios vibradores externos son sujetados a las formas para consolidar el concreto. Los moldes se quedan verticales y no se requiere de una máquina para producirlos. Usualmente varios moldes son colocados al mismo tiempo para establecer una línea de vaciado. El vaciado
premezclado es un proceso muy versátil. Como no hay restricciones
del marco de ninguna máquina, la tubería puede producirse en distintos
largos. Tubos de muchos largos y diámetros pueden combinarse en la
línea de vaciado. Longitudes de 7 m (24’) son comunes,
especialmente para uso en líneas de terreno abierto y de conexión
entre ciudades.
Son muchos los factores que determinan que sistema de producción de tubería utilizar para un trabajo en específico o por un productor en un momento dado. Entre estos factores hay que tomar en cuenta los diámetros, largos y formas de los tubos, la cantidad de tubos que se requiere, la disponibilidad de equipo y mano de obra, y el uso final de los tubos. Los responsables de las especificaciones deben asegurarse que cumplen con los requerimientos y satisfacen las necesidades del proyecto. Una vez determinadas las necesidades, el fabricante de tubos puede determinar cuál es el método de producción más adecuado. Algunas especificaciones estándares pueden ayudar a poner en el mercado tubería de uso generalizado.
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